Hidrológiai Közlöny 1970 (50. évfolyam)

7. szám - Oelberg Gusztáv: Talajvízingadozás előrejelzése

Oelberg G.: Talajvízingadozás előrejelzése Hidrológiai Közlöny 1970. 7. sz. 295 a számítás tetszés szerinti finomításának a pontosság fokozása érdekében. Másrészről azonban az egyparaméteres előrejelzés is olyan számolási menynyiségi igénnyel lép fel, (pl. tetszés szerinti időtartamú előrejelzést kívánunk tetszés szerinti kezdő időpont megválasztása mellett), ami mással, mint gépi számítással, már nem is végezhető el gazdaságosan. AlAbbi vizsgálataink érdekes végeredménye, hogy a vizsgált VITUKI kulák jelentős részénél az egyparaméteres előrejelzés is megbízható eredményeket, ad, de a többi kútnál már szükséges a többparaméteres számítási eljárásokra is elkészíteni a gépszámolás programozását, amely munkát a jövőben megoldandó fejlesztési feladataink sorába felvettük. 2. Előrejelzés néhány (3—9) hónapra Az 1. ábrán példaképpen bemutatjuk a 861. sz. VITUKI kút talaj vízállásának 10 éves mozgását, az ábrán az 1956—60 közötti 5 évnyi abszcisszára rárajzoltuk az 1961—65. közötti újabb 5 éves intervallumot is. Ha pedig az első év (1956) intervallumára rárajzoljuk a 2., 3 ... 10, 11-ik év vízállásgörbéit, akkor a 2. ábrához jutunk, mely az egy éven belüli azonos időre eső változást egységes rendszerbe tünteti fel. Az ingadozások évszakok szerint kialakuló tartományai egyértelműen megmutatkoznak. A görbéket elemezve azt találjuk, hogy azok két összetevőből állnak: a) színuszjellegű görbe, mely az évszakoknak megfelelően szabályosan jelentkezik, ez a határozott periodicitással jelentkező tényezőket foglalja magában, b) az idő függvényében szabálytalanul jelentkező hatások, mely az előbbi görbétől való eltéréseket foglalják magukban. A kutak észlelési adatai akkor használhatók előrejelzési célokra, ha az aj pontban tárgyalt évszakos periodicitással jelentkező ingadozás dominál, felülmúlja a szabálytalan jellegű ingadozást. E megállapítást a 4. fejezetben részletesen alátámasztjuk. A szabályos, periodikus ingadozást az átlagosingadozás görbéje adja meg. (Egyes szerzőknél „a talajvíz éves menetgörbéje" meghatározást találjuk erre a fogalomra). Ezt a görbét úgy kapjuk, hogy azonos hónapok vízállás átlagát képeztük hosszúidejű észlelési idősorok alapján. (h 1955-1966idkzak észlelései alopjon) xi xii i n • IV V VI . [hinap] IX X Megjegyzendő, hogy a menetgörbe készletnövekedési és készletcsökkenési periódusa általában nem egyenlő hosszú, tapasztaltuk azt is, hogy a készletnövekedési szakasz hosszabb (a 2. és 7. ábrát) és azt is, hogy rövidebb (6. ábrát), mint a készletcsökkenés. A szabálytalan hatást az előbbi szabályos görbétől való eltérések középértékével, valamint a szélső értékeivel mérhetjük. A 2. ábra feltünteti az átlagos ingadozási görbét, valamint ehhez képest középeltérések görbéjét. A pontozottan ábrázolt görbék között jelentkezik az előforduló talajvízállosoknak kb. 68%-a. Az átlagos ingadozási görbe tetszőleges időpontjához tartozó értékek közötti különbség a szóbanforgó időszakra eső átlagos változást adja. Pl. az I. hótól a X. hóig a vízállásnak 63 cm-es átlagos süllyedése van az 1955—66 időszakban. Az átlagos vízállásingadozási görbe ismeretében néhány hónajira előrejelzést tudunk végrehajtani, az előrejelzés módja, hogy az időszak kezdetén észlelt vízálláshoz hozzáadjuk az átlagos vízállás-ingadozási görbének a vonatkozó időszakra jutó változását. Pl. 240 cm-es januári vízállás esetén 240 + 63=303 cm-es (kútperem alatti) vízállás várható okt. hóra. A megállapított érték megbízhatóságát is meghatározhatjuk, ha képezzük erre a naptári időszakra visszamenőleg az effektív kiindulási vízállásokkal (pl. januári vízállásoknál) számított időszakvégi várható értékeknek (pl. október) a valóban észlelt időszakvégi (a példa szerint októberi) vízállásokkal való különbséget. Az így kapott eltérések szélső értékei, valamint számítható középértékei rávilágítanak a módszer megbízhatóságára. Az előrejelzett értékek megbízhatóságának, vagyis a hozzájuk tartozó eltérések (közép és szélső) ismerete az alkalmazáshoz elengedhetetlen azonban hagyományos eszközökkel gyakorlatilag leküzdhetetlen nehézségeket jelent, mert számítások nagy tömegben való elvégzését teszi szükségessé. Ezt az igényt könnyedén biztosítja a modern gépi számítástechnika, mellyel az előrejelzéshez szükséges előzetes feldolgozás nagytömegű számítási munkáját automatikusan megkapjuk. Az 1. táblázaton bemutatjuk á szóbanforgó 861. sz. kútnál azokat a gépi számítással nyert értékeket, melyeknek ismerete az előrejelzéshez elengedhetetlen. A táblázatban 12 év észlelési adatainak feldolgozásával a 3., 6. és 9. hónapra történő várható talajvízszint változás értékeit, valamint az ezek megbízhatóságát jelző középeltérést : O — n 2. ábra. A vízállás alakulása az év folyamán Abb. 2. Gestaltung des Wasserstands im Laufe des Jahres összefüggés alapján számított értékeit és a megfigyelési időszak alatt egyáltalában előfordult maximális pozitív és maximális negatív eltérés értékeit állapítottuk meg: A feldolgozást havonkénti lépcsőzéssel hajtottuk végre, vagyis minden egyes hónapról kiindulva vannak közvetlen értékeink az előrejelzésre. Eddigi gyakorlatunk szerint ez a lépcsőzés elegendő, de szükség esetén további sűrítésnek sincs akadálya.