Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)

6. szám - Kontur István†: A mértékadó vízhozam meghatározásának eljárásairól

357 A mérté

kadó vízhozam meghatározásának eljárásairól | Kontur István| Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék A hidrológiai kutatásban az európai csatlakozással is párhuzamosan jelentós együtt munkálkodásra lehet és kell számítani, amelyben az olyan egyszerű és a mérnöki gyakorlatban számtalanszor előforduló kérdésre is folyamatosan választ kell adni, mint a mértékadó, vagy tervezési vízhozam, amikor az adott szelvényben nem áll rendelkezésre megbízható és megfelelő hosszúságú adatsor. A globális hidrológiai modellek felé mutat az az irány, amelybe a magyar kutatásnak is szükséges aktívan részt vennie, miközben természetesen semmit sem szabad fölöslegesen kiselejteznünk az eddig elért eredményekből. A most megjelenő tanulmány az elhunyt szerző kéziratban - pontosabban: számítógépében - maradt, lényegében befejezett, és megjelenésre előkészített müve, amelyet tanszéki munkatársa, Józsa János professzor adott át folyóiratunknak, hidrológia, hidrológiai statisztika, mértékadó vízhozam. Kivonat: Kulcs uavak: 1. Bevezetés Az Európai Unióba való belépéssel fokozott ismeretanyaggal kell rendelkeznünk a hidrológiai, vízmérnöki tervezés területén E munkában nem lehet elfeledkeznünk arról, hogy még az olyan, viszonylag hosszú idejű észlelés és megfelelő hálózat esetén is, mint amilyennel Magyarország rendelkezik számtalan esetben méréssel nem rendelkező szelvényben kell a hidrológiai adatokat a tervezés rendelkezésére bocsátani. A mérnöki tervezés alapfeladatai között szerepel a nagy vízhozamok, vagy úgynevezett tervezési vízhozamok meghatározása. A feladat nem új, és számos kísérlet szerepel a hazai szakirodalomban, többek között Lászlóffy Woldemár, Csermák Béla munkáira gondolunk, de említhetjük Virág Mihály, Eszéky Ottó, már elhunyt kollégák nevét, illetve Zsuffa István sokirányú elemzését is ide kell sorolnunk. Legutóbbi időben Kőris Kálmán vezetésével, az OVF megbízásából, és a Vízügyi Igazgatóságok hidrológusainak bevonásával készült elemzés a kisvízgyűjtők mértékadó nagy-vízhozamainak megállapítására. Tehát látható, hogy még Európa azon területein is, ahol a mérési információk fajlagosan jobbak, mint az ázsiai, vagy afrikai, stb. területeken, számos gonddal kell megküzdeni, és folyamatosan van mit a kutatónak maga elé mint célt kitűzni és megoldására törekedni. 2. A mértékadó, vagy tervezési vízhozam A mérnöki gyakorlat a tervezésben nem csak szeret egyetlen, mértékadó értékkel számolni, de a megvalósítandó műtárgy, építmény fizikai valósága, mondhatni tényszerű egyedi objektivitása is megköveteli, hogy egy ilyen mértékadó értéket felvegyen, keressen, megadjon. A hidrológiai valóság mint a természet és a természetes vízkörforgás része sztochasztikus, tehát a véletlen hatása nem hagyható figyelmen kívül. Egyszerűbben azt szoktuk mondani: a vízhozam, a nagy-vízhozam valószínűségi változó, amelynek valamilyen eloszlása van, valamilyen eloszlásfüggvénnyel írható le. Amennyiben ez a valószínűségi eloszlás függvény megvan - paramétereivel együtt - akkor mondhatjuk már, könnyű dolgunk van, már amennyiben a méretezéshez szükséges, kívánatos, vagy előírt előfordulási valószínűség, vagy visszatérési idő rendelkezésünkre áll. Természetesen ez az érték sem mindig olyan könnyen megadható, sok esetben jelentős gazdasági, ökológiai, társadalmi, stb. elemzést igényel a meghatározása. Az eloszlásfüggvények típusának kiválasztása tekintetében, különös tekintettel a szélsőséges értékekre, a nagy visszatérési idejű eseményekre gondolva nem szabad elfelejtenünk a statisztikában mindig meglévő bizonytalanságot, a konfidencia sáv tekintetbe vételét, amely mint az rendesen lenni szokott, éppen ott lesz egyre szélesebb, ahogyan az egyre kisebb valószínűségek, az egyre ritkább események felé óhajtunk elmenni. Minderre kiválóan világít rá Mosonyi Emil nemrég megjelent tanulmányában. Tehát, egy adott szelvényben a mértékadó vízhozam meghatározása a cél, és ha ehhez nem áll rendelkezésre ott mérési szelvény, hosszabb-rövidebb észlelési sorozattal, vagy közelben, amely az áthelyezést, az extrapolációt, az interpolációt lehetővé tenné, akkor más eljárásokhoz kell folyamodni. De, az bizonyos, hogy a mérési adatokat a térségből nem figyelembe venni botorság lenne. 3. Megoldási módok. A legklasszikusabb módszer, amelynek hagyománya a hidrológiában több mint másfélszáz évre tekinthet vissza, az úgynevezett vízgyűjtő-karakterisztika módszer, vagy annak a legegyszerűbb változata, a racionális módszer, amelyben a vízgyűjtő terület nagyságát kell a mértékadó, vagy lefolyást-képző csapadék intenzitással megszorozni. Itt ugyan a vízgyűjtő terület az első hatványon van, amely azt mutatná, hogy lineáris összefüggés van a maximális vizhozam és a terület között, de ha meggondoljuk, hogy a vízgyűjtő terület növekedésével az összegyülekezési idő mindenképpen növekszik - legalább is egy adott vízfolyás szakaszt tekintve - aminek következtében a számításhoz felhasznált csapadékintenzitás csökken. Tehát összességében, ha a csúcs-vízhozam, illetve valamilyen valószínűségű árvízi vízhozam és a vízgyűjtő terület közötti hatványfüggvényben a hatványkitevő természetszerűen egynél kisebb lesz, mint azt az ilyen jellegű mérési adatokból meghatározott vizsgálatok egyértelműen igazolják (Bárdossy A.Kontur I. 2000, Kőris K. 2001). Természetesen azon is érdemes elgondolkodni, hogy ez a klasszikus eljárás, amely a csapadékmaximum-függvényről veszi a csapadékintenzitást és a csapadék időtartamot az összegyülekezési idővel veszi azonosnak, milyen fizikai tartalmat hordoz. Valóban egy fizikai modell-e ez, vagy csak heurisztikus, amelyhez racionális érveket lehet felsorakoztatni, mintegy megnyugtatandó a modellezési valóságba vetett hitünket? Ugoijunk egy nagyot és tekintsük a mai napi modellezési technikákat, amelyek a vízgyűjtő modellezés címszó alatt az utóbbi tíz-húsz évben a számítógépek és nem kevésbé a mérési technikák, űrfelvételek, radar, miegymás rohamos fejlődése révén szinte beláthatatlan reményekre jogosítanak föl. Erről elmélkedtem a 2001 évi maastrichti IAHS konferenciát értékelő írásomban az NHP/OHP Bulletinben {Kontur /. 2001). Ma már a vízgyűjtőnek -