Hidrológiai Közlöny 1985 (65. évfolyam)
2. szám - Dr. Szigyártó Zoltán: Gyakorlati módszerek a nempermanens viszonyok közötti vízhozam meghatározására
Dr. Szigyártó Z.: Gyakorlati módszerek Hidrológiai Közlöny 1985. 2. sz. 107 elesek tisztázatlansága miatt, még nem világosak. Nevezetesen: tudjuk, hogy a fő- és a segédmérce távolsága minél kisebb kell legyen. Nincs világos képünk azonban arról, hogy ez a távolság mennyite csökkenthető anélkül, hogy a mérési hibák hatása a még eltűrhető szint alatt maradjon. A tanulmány a továbbiakban, a matematikai statisztikai eszközeive élve, erre a kérdésre kíván választ adni. Ahhoz azonban, hogy a mérési hibák hatását elemezni tudjuk, ismerni kell a mérés módszertanát, s azt a folyamatot, amelynek során a mérési eredményekből az igényelt adat, a jelen esetben a számított vízhozam érték lesz. Ezért a következőkben mindenekelőtt a mérés- és a feldolgozás metodikai sajátosságait kell összefoglalnunk. Hangsúlyozzuk, hogy a feldolgozási munka tár gyalásánál és a különböző pontossági vizsgálatoknál az elméletileg kellően megalapozott eljárások közül, egyszerűsége miatt", mindig a Lászlóffy, Szesztay, Szilágyi és A'owíes-féle megoldás ötvözeteként- adódó, s a (17) és a (18) képletre támaszkodó módszert vesszük alapul. A mérés- és az adatfeldolgozás sajátosságai Mérési metodika A mérések célja kettős: alapadatokat kell szolgáltassanak — a vízhozam-nyilvántartási szelvényre érvényes vízállás-esés— vízhozam kapcsolat megbízható meghatározásához, e kapcsolatok ellenőrzéséhez, és — a rendelkezésre álló kapcsolatok felhasználásával a pillanatnyi vízhozam értékek meghatározásához. A cél elérése érdekében: — a vízhozam-nyilvántartási szelvényben egy főmércét, s attól L távolságra egy segédmércét létesítenek; — a vízállás-esés-vízhozam kapcsolat meghatározásához vízhozamméréseket végeznek, s a mérésekkel egyidőben, az előírt leolvasási pontosság betartásával, mind két mércére meghatározzák a mérési középidőhöz tartozó, megbízható vízállás értéket, — mind a fő- mind a segédmércét, előírt leolvasási pontossággal, rendszeresen észleltetik, s gondoskodnak arról, hogy azokon mindig egyidejű leolvasásokat végezzenek; illetve, hogy az észlelések, regisztrátumok alapján az egyidejű vízállások — az előírt leolvasási pontosság betartásával — meghatározhatók legyenek. Az adatfeldolgozás metodikája Az adatfeldolgozás célja ismét kettős: — a vízhozammérések és a mérési középidőkhöz tartozó két vízállás felhasználásával meg kell szerkeszteni, illetve ellenőrizni kell a vízállásesés-vízhozam kapcsolatot; — a rendelkezésre álló kapcsolat felhasználásával meg kell határozni az előre megjelölt időpontokhoz tartozó vízhozam értékeket. A cél elérése érdekében a vízállás-esés-vízhozam kapcsolat megszerkesztésekor: — a vízhozammérések középidejéhez tartozó két-két vízállás felhasználásával, vagyis a Hf fővízmércés végzett leolvasás, a H s segédvízmércén tett leolvasás és a AH „0" pont különbség figyelembevételével, s az e p = H f+H s + AH (19) képlet felhasználásával meghatározzuk a két vízmérce közötti vízszintkülönbséget; olymódon, hogy a Hf és a H s értékek közül a vízfolyás szerinti alsó mércén tett leolvasást negatív előjelűnek vesszük, s a AH előjele megegyezik a magasabban elhelyezkedő „0" ponttal rendelkező vízmércén végzett leolvadásra, az előzőek szerint meghatározott előjellel; — minden mért Q m vízhozam értéket az e. v és a (17) összefüggés felhasználásával redukálunk az 1 m-es szintkülönbségre, s így meghatározzuk a Q r értékeket; — a Q e értékek alapján, a szokásos módon megszerkesszük a közönséges, kétváltozós vízhozamgörbéknek megfelelő Q e = Q e (//) összefüggéseket. A cél elérése érdekében a vízállás-esés-vízhozam kapcsolat használatakor: —a fő- és a segédmércén végzett egyidejű leolvasás, s a (19) képlet felhasználásával meghatározzuk az e p értéket; — a fővízmércén tett Hj leolvasás felhasználásával a rendelkezésre álló függvénykapcsolatból megállapítjuk a Q C(H) értéket, s végül — a Qc(H) és az e v értékére támaszkodva, a (18) képlet segítségével kiszámítjuk a keresett Q vízhozamot. A mérési hibák és halá-sulc A rendszeres esésmérésre támaszkodó vízhozam meghatározás két paramétert használ, a mért vízhozam-, továbbá a fő- és a segédmérce között előálló vízszintkülönbség értékét. Természetesen mind a kettőt mérési hibák terhelik, amelyek elvileg lehetnek éppúgy szabályos-, mint véletlen jellegűek [11., 115. o.]. Esetünkben, vagyis a folyókon végzett mérésekre jellemző körülmények között, ha a vízhozam mérését és kiszámítását szabályszerűen végzik el [12., 13. o.; 13] az esetleg jelentkező szabályos hiba feltétlenül elhanyagolható mértékű. Ugyanakkor a vízhozam véletlen-jellegűhibájáraasaját tapasztalatok, de a mások tapasztalatai szerint is [10., 5—10. o.; 14., 198. o.], a mintegy 3%-os relatív szórás vehető fel jellemző értékként. Már sokkal kedvezőtlenebb a helyzet a vízszínt kiilönbség meghatározásánál. Itt feltétlenül szabályos hibát eredményez a ,,ü" pontok egymáshoz viszonyított hibája. Ennek mértéke több centimétert is kitehet, amely — rövid távolságok esetén — a meghatározandó vízszintkülönbségnek már jelentős részét teheti ki. Szeiencsére azonban ez a szabályos hiba a módszer alkal-
