Hidrológiai Közlöny 1979 (59. évfolyam)

3. szám - Dr. Salamin András: Vízrajzi adatok korrekciója számítógép felhasználásával

116 Hidrológiai Közlöny 1979. 3. sz. Dr. Salamin A.: Vízrajzi adatok bizonyos fizikai törvényszerűségeknek kellett eleget tenni: így pl. valamely vízmérőszelvényen keresztül nem folyhatott kevesebb vízmennyiség, mint valamely fölötte levő (kisebb vízgyűjtőjű) szelvényen (bár ez a megkötés természetesnek tűnhet, a kezdeti vízhozamgörbék felhasználásával számított évi víztömegértékek több esetben sem tettek eleget ennek a feltételnek). Fizikai követelmény továbbá, hogy a hossz-szelvény a vízgyűjtő növekedésével — bizonyos megengedett hibahatár figyelembevételével — folyamatosan, vagy betorkolásoknál a vízgyűjtőnövekedéssel arányos ugrással változzon. — A harmadik lépésben került sor a Tarna víztömeghossz-szelvényének szerkesztésére, a fentiekben vázolt fizikai törvényszerűségek elemzésére. A víztömeghossz-szelvény szerkesztésének elsődleges célja a szükséges korrekció mértékének meghatározása az egyes vízhozamgörbék esetében. A korrekciónál a mért vízhozamértékek alapján szerkesztett vízhozamgörbe szakaszokhoz egyáltalán, vagy csak a mérési pontok szóródása által meghatározott sávon belül nyúltunk hozzá, így lényeges korrekcióra csupán az extrapolált görbeszakasznál kerülhetett sor. Ezen a szakaszon is csak olyan módosításokra kerülhetett sor, mely az adott mérőszelvény hidraulikai viszonyainak megfelelő (vagy ellent nem mondó) görbealakot eredményezett. Ä korrekciónak tehát erős korlátai voltak a vízhozamgörbe oldaláról. E korlátok meghatározása mellett a vizsgálat legnagyobb problémáját a korrekció mértékének meghatározása jelentette. Ha ugyanis a vízrendszer alsó három szelvényére végzett elemzés eredménye azt mutatta, hogy a két fölső szelvény évi víztömegének összege nem adja (a megengedett hibahatár figyelembevételével) a jászteleki mérőszelvény évi víztömegértékét egy adott évben, akkor ez az elemzés még semilyen támpontot nem ad arra vonatkozóan, hogy melyik szelvény vízhozamgörbéjét kell korrigálni és milyen mértékben. Hasonló problémával találtuk magunkat szemben a hossz-szelvények értékelésénél, különösen a Tarna völgyére készített feldolgozásnál, ahol a hossz-szelvényt mindössze három pont jellemezte, ezekből megállapítani, hogy melyik szelvény vízhozamgörbéje rossz, közvetlen ránézéssel szinte lehetetlen. A korrekció mértékének meghatározásánál a vizsgált évhez tartozó vízhozamgörbék jóságának jellemzésére olyan jelzőszámot vezettünk be, mely az adott vízhozamgörbék mért szakaszát viszonyította (pl. vízállás, vagy vízhozamtartományban) a teljes görbéhez. Ez a jellemzés azt jelentette, hogy a relatív nagyobb mért tartományú vízhozamgörbét megbízhatóbbnak tekintettük. A vízhozamgörbék megbízhatóságának ilyen súlyozása jelentette az alapját a korrekció mértéke számszerűsítésének. A teljes korrekció mértékét nyilvánvalóan az az évi víztömegváltoztatás (AV) jellemzi, mely szükséges ahhoz, hogy a (3) alatti feltételnek eleget tehessünk: Vsz+ Vj+AV= VJT±B. (4) Az így meghatározott (előjelhelyes) AV értékét kell a fenti jelzőszámok arányában a három szelvényre szétosztani: A Vsz, A Vj, A VJT• A következő lépésben már végre lehet hajtani az egyes vízhozamgörbék korrekcióját úgy, hogy a vizsgált év évi víztömege az adott szelvényre meghatározott AV víztömegváltozást eredményezze. Ezt a meghatározást iterációs eljárással lehet végrehajtani: újabb és újabb vízhozamgörbék felvételével és az évi víztömegértékek gépi meghatározásával. A görbekorrekcióra számítógépes algoritmus is készíthető, mely feladata a görbe olyan korrekciója, — hogy a változtatás csak az extrapolált szakaszra vonatkozzon, — az évi víztömegváltozás a meghatározott értékkel legyen egyenlő, — a korrigált görbeszakasz érintőlegesen csatlakozzon a mért görbeszakaszhoz. Ennek gépi megoldására algoritmust dolgoztunk ki, mely a vízhozamgörbét diszkrét pontokban határozza meg. Az így kapott görbét kis mértékben még „simítani" kell (pl. grafikusan). Az algoritmus az adott év vízállásgyakorisági eloszlását használja fel a görbe korrigált értékeinek meghatározására. A görbekorrekciónál egyidejűleg az egyes szelvényekre szerkesztett görbesereg időbeni folyamatosságára is tekintettel kell lenni. Az időbeni és területi egyidejű korrekció — a számos egyéb feltétel figyelembevétele mellett — igen öszszetett és nagy figyelmet igénylő munkát jelent már három szelvény esetén is, a hossz-szelvény elemzése és ennek megfelelő korrekció végrehajtása — a szelvények nagy száma — még bonyolultabb feladatot jelent. Gyakori eset, hogy a számos korlátozó feltétel nem engedi meg a szükséges korrekció végrehajtását, ilyenkor újabb AV értékek felvétele szükséges és a számítást meg kell ismételni. Több esetben fordult elő, hogy egy bizonyos pontosságon túl az eljárás már nem volt tovább javítható. A hossz-szelvények alapján történő korrekciónál a cél szintén az egyes vízmérőszerelvényekre — és az egyes évekre — vonatkozó A V értékek meghatározása és ezen értékeknek megfelelő korrekció végrehajtása. Több pont esetén a hosszelvényből kiszűrhetők a kiugró pontok, meghatározhatók az évi víztömegnek azon értékei, melyek a hosszszelvény jellegének megfelelnek, így a szükséges A V értékek meghatározhatók. A víztömeghossz-szelvénypontok számának növelése A hossz-szelvény vizsgálatának sarkalatos kérdése, hogy elég számú pontunk legyen, mert különben a fizikai tartalmat tükröző hossz-szelvény nem határozható meg, így a szükséges korrekció mértéke (AV) sem számítható. Erre példaként említettük a Tarnára készített hossz-szelvényt, ahol összesen három mérőszelvény adatait vehetjük figyelembe, ez az adatszám azonban kevés ahhoz, hogy a három szelvény közül a hibás — nem kielégítő pontosságú — vízhozamgörbéket ki tudjuk szűrni. Az alábbiakban egyszerű eljá-