Hidrológiai Közlöny 1974 (54. évfolyam)

9. szám - Kontur István: Újabb vizsgálati módszerek gyakorlati alkalmazása vízállás-idősorok elemzésénél

3(390 Hidrológiai Közlöny 1974. S. sz. Űjabb vizsgálati módszerek gyakorlati alkalmazása vízállás-idősorok elemzésénél KONTUR ISTVÁN* A BME Vízgazdálkodási Tanszéke megbízás alapján vizsgálatokat végzett a Maros folyó vízjárásának elemzésére [1]. Az alábbiakban a kutatómunka eredményeiből néhány, érdeklődésre számot tartható részletet mutatunk be. A vizsgálatokat a Maros folyó Makó szelvényében levő vízmérce 1892-től 1970 decemberéig terjedő napi vízállás adataira alapozva végeztük. Tanulmányunkban a különböző valószínűséggel előforduló vízállások, száraz és nedves periódusok hosszának elemzése található, amit részletesen vizsgáltunk: a matematikai alapok közlése mellett gyakorlati példát mutatunk be az alkalmazásra. Ezenkívül az idősor periodikus tulajdonságait elemeztük a vízállásminimumok ós a vízállásmaximumok esetében. Elsősorban a vizsgálati módszerekre térünk ki, melyek más vízállás-idősor esetében is elvégezhetők. 1. Adatok előkészítése A Maros folyó vízjárásának vizsgálatát, a makói szelvény alapulvételét az indokolta, hogy ezen a jelenleg is Magyarországhoz tartozó vízmércén az észlelés hosszú ideje folyik. Az adatok megbízhatóságát csökkenti, hogy magas Tisza vízállás visszaduzzaszt, viszont alacsony tiszai vízállás leszívást okoz [2, 3]. A Tisza visszaduzzasztó hatása azonban csak alacsony Maros és magas Tisza vízállás esetén jelentős. A hidrológiai rendszert vizsgálva hibát követnénk el, ha a visszaduzzasztás hatását nem vennénk figyelembe, de mivel csak a vízállás idősor belső törvényeinek feltárását tűztük ki célul, így az eredeti vízállás idősort használhattuk. A napi vízállások adatsorait számítógéppel elemezni túlzottan sok gépidőt igényelt volna, ezért a dekád, a havi és az évi közép-vízállások idősorait készítettük el. Ezenkívül az évenként egyszer előforduló, napi, dekád és havi maximális és minimális vízállásokból is összeállítottunk 79—79 elemű adatsorokat. 2. Vízállás-valószínűségek Az éves vízállás idősorok (napi, dekád, havi maximumok és minimumok, évi közép) empirikus eloszlásábrái — lépcsős ábra — alapján az 50, 75, 90 és 95%-os valószínűséggel előforduló vízállásokat határoztunk meg. Az adatsorokat normális, két és háromparaméteres lognormál valamint Pearson III. eloszlásfüggvénnyel közelítettük, az üleszkedés jóságát %

2 próbával vizsgáltuk. Végeredményül az empirikus eloszlás ábrákat használtuk. Véleményünk szerint ezek megbízhatósága a legnagyobb, ha a jelenség fizikai tartalmából az eloszlásfüggvény típusa közvetlenül nem adható meg. A hidrológiai-hidraulikai rendszerből ugyan levezethetők eloszlásfüggvény típusok, de esetünk* BME, Vízgazdálkodási és Vízépítési Intézet. Budapest. ben a visszaduzzasztás, valamint a meder hidraulikai tulajdonságai (főmeder hullámtér) törést eredményeznek a lépcsős ábrában. A duzzasztás és a meder hidraulikai viszonyait csak az alap-eloszlásfüggvény transzformációjával, valamint konvoluciójával (a visszaduzzasztás mint véletlen jelenség) lehetne figyelembe venni. Ezek vizsgálatától eltekintettünk. Az 1. ábra szemléletesen mutatja az átlagolás hatását a különböző valószínűséggel előforduló vízállásokra (átlag vízállásokra). A vízállásminimumokra alig van hatással az átlagolás, ezzel szemben az azonos valószínűséggel előforduló napi maximális és havi maximális átlag vízállás már több mint egy méterrel eltér egymástól. A Maros folyó jellegzetes vízjárása ebből is kivehető: hosszantartó közel állandó kisvíz és heves árvízi csúcsok. . 500 H [cm] m 300 200 100 0 1. ábra. Maros Makó napi, dekád, havi és éves vízállás átlagainak valószínűségei Fig. 1. Probabilities of average daily, ten-day, monthly and, average stages in the Makó gaging section on the Maros River