Hidrológiai Közlöny 1966 (46. évfolyam)

10. szám - Csoma János: Vízállásadatok egyöntetűségének vizsgálata

474 Hidrológiai Közlöny 1966. 10. sz. Vízállásadatok egyöntetűségének vizsgálata CSOMA JÁNOS* Egy vízfolyás valamely szelvényére a különböző valószínűséggel vagy tartóssággal várható vízállások, vízhozamok meghatározását a hidrológiai gyakorlatban statisztikai módszerekkel végzik. A statisztikai vizsgálatokhoz adatokra — mintákra — van szükség. Az adatokat úgy gyűjtik, hogy meghatározzák — észlelik — a hidrológiai eseményhez rendelhető számértékeket (vízállást, vízhozamot stb.), mint a jelenséget befolyásoló tényezők eredő hatását. A hosszú időszakon keresztül végzett észlelések, mérési eredmények adatsoraira támaszkodva számítják a vizsgált hidrológiai esemény bekövetkezésének valószínűségét, vagy tartósságát. A hidrológiában alkalmazott statisztikai módszerek, mint a hasonló célra alkalmas statisztikai módszerek általában, az adatoktól két alapfeltétel kielégítését követelik meg. Szükséges az, hogy a) az adatok függetlenek és, hogy b) az adatok reprezentatívek legyenek. A függetlenség feltétele azt jelenti, hogy a vizsgált hidrológiai folyamat adott állapotát nem befolyásolják az előbbi állapotok, s az sincs semmiféle hatással az utána következő állapotok alakulására. Például az évi legnagyobb jégmentes vízállás értékére semmiféle hatással nincs az, hogy az előtte levő években milyen maximális vízállások voltak, s az adott észlelt érték sem befolyásolhatja az utána következő évek legnagyobb jégmentes vízállásait. A reprezentativitás újabb két feltételre bomlik. Szükséges, hogy az észlelések valóban arra az elemre vonatkozzanak, melyet a statisztikai feldolgozásba be akarunk vonni; másrészt az, hogy az adatok azonos eloszlásból származzanak — egyöntetűek legyenek — ami azt jelenti, hogy minden adatot ugyanaz a véletlen jellegű ingadozás kell hogy terheljen. A továbbiakban csak a vízállásadatsorok egyöntetűségét — homogenitását — vizsgáljuk és eljárást közlünk a vízállás idősorok egyöntetűvé tételére. A mederváltozások vízállásra gyakorolt hatásának vizsgálata Ismeretes, hogy mozgómedrű folvóknál az azonos vízhozamhoz tartozó vízállások a mederváltozás jellegének megfelelően változnak. Mivel a mederváltozások folyamatos meghatározása a vizsgált szakaszon állandóan ismétlődő részletes szelvény- vagy szondirtachigrafikus felvételt követel — ami igen költséges és sok munkát igényel—-, régi törekvés, hogy a mederváltozásokat a vízállásváltozásokon keresztül vizsgálják. A mederváltozások vízállásra gyakorolt hatásának meghatározására számos módszer alakult ki, ennek ellenére sem található azonban olyan általánosan elfogadott eljárás, melynek segítségével * Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet, Budapest. a vízállásadatsort egyöntetűvé lehetne tenni úgy, hogy a statisztika igényét is kielégítse. Bizonytalan a mérceszelvény stabilitásának értelmezése is. A vízmérceszelvények stabilitását ugyanis a hidrológiában úgy szokták értelmezni, hogy azok a szelvények stabilak (időben változatlanok), melyeknél az ismétlődő keresztszelvény felvételek azonosságot mutatnak, mederváltozás tehát nem jelentkezik. Önmagában nézve ez a megfogalmazás helytálló. Nem ad azonban felvilágosítást arra, hogy a mérceszelvény állandósága mellett miért változnak az azonos vízhozamhoz tartozó vízállások. Nyilvánvaló, hogy adott szelvény stabilitása önmagában még nem meghatározója az adott vízhozamhoz tartozó levonulási szinteknek. Attól függően, hogy a szelvény alatt, illetve felett a mederben milyen változások következtek be, változhatnak az azonos vízhozamhoz tartozó vízállások is. Akkor tehát, amikor csak a mérceszelvény stabilitását, a szelvény változatlanságát vizsgáljuk, nem mindég kapunk felvilágosítást arra, hogy az azonos vízhozamhoz tartozó vízállások miért és milyen mértékben változtak. A cél pedig minden esetben az, hogy az azonos vízhozamhoz tartozó vízállások változásait határozzuk meg. Azért ez a cél, mivel a vízhozamnyilvántartás elsősorban vízállásadatokra támaszkodik, s ha az azonos vízhozamokhoz tartozó vízállások az időben változnak, az adott szelvényre meghatározott vízállásvízhozam összefüggés érvényét veszíti. Az ilyen, nem érvényes összefüggés alapján meghatározott vízhozamstatisztika tehát már nem tükrözi a vizsgált időszakban levonult vízhozamok valós értékeit. Egyértelmű lesz a feladat, ha a mérceszelvény stabilitása helyett a szelvény környezetének stabilitását, tehát a vízállás-vízhozam kapcsolat kialakulását befolyásoló teljes szakasz mederváltozásainak az azonos vízhozamok levonulási szintjeire gyakorolt együttes hatását vizsgáljuk. Más szavakkal ez azt jelenti, hogy valamely vízmérceszelvény környezete akkor nevezhető stabilnak, ha az azonos vízhozamokhoz tartozó vízállások az időben változatlanok maradnak, tehát a mederváltozások vízállásra gyakorolt hatása zérus. Korábban a mérceszelvények stabilitásának vizsgálata alapján a meder süllyedésére, vagy emelkedésére óhajtottak következtetni. Természetes viszont, hogy az azonos vízhozam melletti szintek alakulása nemcsak a függőleges, hanem a vízszintes mederváltozásnak is függvénye. Ezért mi vizsgálataink során a mederváltozásoknak a vízállásra gyakorolt együttes hatását kívánjuk figyelembe venni függetlenül attól, hogy az vízszintes vagv függőleges értelmű mederváltozásból adódott-e. * A mederváltozások vízállásra gyakorolt hatása legszabatosabban az azonos vízhozamokhoz tartozó vízállások vizsgálata alapján lenne meghatároz-