Hidrológiai Közlöny 1988 (68. évfolyam)

5. szám - Déri József: A magyarországi Duna- és Tisza-szakaszok nagyvizeinek változási tendenciái

256 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1983. 68. ÉVF., 5. SZAM növekszik, az árvizek levonulása meggyorsul, végeredményben az árvédelmi szempontból kedvezőtlen hatások egymásra halmozódnak. Ezt támasztja alá még az is, hogy a vízgyűjtő területeken összegyülekező vizek lefolyásának késleltetését kiváltó beavatkozások általában kis térségekre korlátozódnak, ugyanakkor az árterek hasznosításának természetes velejárója az árvizek tárolására alkalmas területek csökkenése. A bevédett területek növekedésével általában együtt jár a védővonalak megváltozása, ami a vízjárás statisztikai jellemzőinek módosítását eredményezi. A folyószabályozás intentív korszakában — napjainkban ós a jövőben — maguknak az árvédelmi műveknek az erősítése is (az alsóbb szakaszokon) az árvizek torlódásához, a tetőző árvízszintek növekedéséhez és az árvizek tartózkodási idejének a meghosszabbodásához vezet, elsősorban azáltal, hogy csökken a természetes gátszakadások valószínűsége, ami korlátozza az árvizek természetes levonulásközbeni tározódásának és redukálódásának lehetőségét (Bencsik, 1979; 1984). Az előbbiekben vázlatosan felsorolt tapasztalati tények és felismerések igazolása érdekében célul tüzzük ki a magyarországi folyók vízjárását jellemző néhány paraméter évszázados változási tendenciájának számszerűsítését. 2. Vizsgálati módszerek Az emberi tevékenységek vízjárásmódosító hatásainak matematikai igazolása még nem ismeretes-, erre hívták fel a figyelmet egy korábbi tanulmányukban Bogárdi és Némethy (1968). Az 1965-ös dunai árvíz után felmerült az, hogy az árvízszint által meghatározott magassági biztonságot célszerű lenne kiegészíteni az adott szinten jelentkező árvíz időtartamára vonatkozó biztonsággal. Ez azt jelenti, hogy a folyók vízjárásának statisztikai jellemzéséhez korábban javasolt klasszikus statisztikai paraméterek (Csorna és Szigyártó, 1967) körét szükség szerint bővíteni kell. Erre a módszertani fejlesztésre később sor is került (VITUKI, 1976). Ezek a kezdeményezések és fejlesztések azonban nem adtak választ arra, hogy a matematikai, statisztikai módszerek alkalmazásával mérhetők-e a folyók vízjárását jellemző paraméterek változásai, vagyis mely paraméterek tekinthetők stabilnak, melyek változnak meg, milyen a változás tendenciája és mértéke? A jelen vizsgálat módszertani előzményei közé tartoznak Vágás (1977, 1979) kutatásai a Tisza-völgyi árvizekről. Feltételezése szerint az 1876—1975 között eltelt évszázad vízjárási szempontból a szabályozott Tisza első évszázada. Megállapítása szerint ezt igazolják a statisztikai egyöntetűség-vizsgálatok kedvező eredményei. Ezek az eredmények a Tisza évi maximális vízállás (évi NV)-adataiból alkotott statisztikára vonatkoznak, vagyis a vízjárás nagyvízi szakaszának és változásainak jellemzéséhez csupán egy valószínűségi változót alkalmaztak. A Tisza vizsgált négy fő vízmércéjének (Vásárosnamóny, Tokaj, Szolnok, Szeged) évszázados nagyvízi vízállásidősorában nem találtak az egyöntetősóg hiányára utaló statisztikai eltéréseket (Vágás, 1977). Vágás idézett vizsgálatai szerint az 1876—1925. és az 1926—1975. közötti fél évszázadok nagyvízi adatai azonos vízjárásból származnak, és a folyó a véletlen ingadozásokon túlmenően a nagyvízi jellegét nem változtatta meg. Egy későbbi tanulmányában Vágás (1980) még határozottabban fogalmaz: ,,. . .a Tisza évi nagy vizei a vizsgálat száz óvóben egyöntetű statisztikai eloszlás elemei voltak, tehát a folyó a múlt évszázad közepén végrehajtott szabályozást követően egységes vízjárást követett". A Tisza öt legfontosabb mellékfolyóján (Szamos, Bodrog, Sajó, Körös, Maros) az évi NV-órtékék százéves adatsorából a nagyvízi vízjárás egyöntetűsége csak a Bodrog, a Sajó ós a Maros esetében mutatható ki (Vágás, 1978). Az előbbi megállapítások és következtetések kiegészítése érdekében meg kell jegyezni azt, hogy a nagyvízi vízjárás jellemzéséhez és értékeléséhez az évi NV-idősorok mellett a nagyvizek időtartamait, az időtartamok egymáshoz viszonyított értékeit, továbbá az árhullámok levonulási időtartamainak adatsorait is célszerű felhasználni. Az árvédelmi műtárgyak és létesítmények terhelését és terhelésváltozásait jól jellemzi az adott vízállást meghaladó árhullám folytonos időtartama és gyakorisága. A legfontosabb jellemzők a vízállás, a vízhozam, valamint a jégképződés és a hordalékmozgás (Bogárdi, 1971; Horváth, 1979; Lászlóffy, 1983). A vízjárást elsősorban e jellemzők időbeli változásának méréséből nyert adatokkal jellemezhetjük. Egy korábbi tanulmány (Vágás, 1977) a vízjárás fogalmát a következőképpen értelmezi: a vízjárás valamely folyó hidrológiai (vízállás, vízhozam) lehetőségeinek összessége, olyan keret, amelyen belül a folyó hidrológiai eseményei lejátszódnak. A „keret" jellemző értékei ós paraméterei a matematikai statisztika eszközeivel határozhatók meg. A fenti megfontolásokból kiindulva, folyóink vízjárásának jellemzéséhez ós változási tendenciáinak felkutatásához a valószínűségelmélet és a matematikai statisztikai módszereit is alkalmaztuk. A vízjárás nagyvízi hidrológiai jellemzőit valószínűségi változóként értelmeztük. Ezek segítségével meghatároztuk az egyes vizsgálati részidőszakokra jellemző statisztikai paramétereket; összehasonlításuk alapján következtetéseket vontunk le a vízjárás jellegének stabilitására vagy változékonyságára vonatkozóan. Folyóink vízjárásváltozási tendenciáinak vizsgálatához 14 nagy múltú észlelőállomás vízállásidősorát használtuk fel. Hat állomás a Duna, hat a Tisza és kettő a Tisza mellékfolyóinak magyarországi szakaszára esik. Mindegyik észlelőállomás esetében több, mint 100 éves adatsorral rendelkezünk. Ily módon a jelen tanulmányban megfogalmazott megállapítások és következtetések több, mint 1400 állomásév információtartalmának a kiértékelésére épülnek. A korábbi hasonló vizsgálatokhoz alkalmazott módszereket a jelen vizsgálat keretében továbbfejlesztettük oly módon, hogy a nagy vízi víz járásváltozás tendenciájának méréséhez újabb paramétereket vezettünk be, továbbá a nagy vizek statisztikai paramétereinek meghatározásához összetett eloszlásfüggvényeket használtunk. 3. A vizsgálatok eredményei A magyarországi árvízvédelmi rendszer kiépítése és fejlesztése hidrológiai szempontból kétféle, de egymással szorosan összefüggő hatást eredményezett. Számottevően megváltoztak a területi vízjárás jellemzői; csökkentek az árvízjárta területek méretei, ami egyúttal azt jelenti, hogy a levonuló árhullámok kockázati jellemzőinek alakításában szerepet játszó területi tározóhatás (retenciós kapacitás) csökkent. Ennek következtében