Hidrológiai Közlöny 2004 (84. évfolyam)
1. szám - Bárdossy András–Molnár Zoltán: Felszín alatti víz észlelőhálózat optimalizálásának módszere
62 HIDROLÓGIA I KÖZLÖNY 2004. 84. ÉVF. 1. SZ. 493000 900000 »5000 51COOO 519000 930000 525000 530000 535000 540«^ 15. ábra: Az optimalizált észlelőhálózat számítási pontosságának hibatérképe 40 észlelő kút esetén 405000 500000 505000 510000 515000 530000 535000 530000 535000 540000 16. ábra: Az optimalizált észlelőhálózat számítási pontosságának hibatérképe 70 db észlelő kút esetén Az egyes változatok közötti hibakülönbség térképet is elkészítettük. Azokon látható volt, hogy a hálózat darabszámának növekedésével nő a pozitív hibakülönbséget mutató (javuló) terület. Előfordulnak azonban romló tendenciát mutató területek is. Romló (vagy nem változó) tendenciát mutató területek azért fordulnak elő, mert az egyes változatokban nem ugyanazok a kutak, illetve kúthelyek szerepelnek, ezért a kimaradó (amelyik helyett másik kerül be) kutak környékén csökkenhet a pontosság. Összefoglalva, az optimalizációs számítások igazolták, hogy szükség van az észlelő hálózat felülvizsgálatára. A meglévő hálózat egyes pontokban nagy hibával írja le a talajvíz felszínt. Ezért nem csak a meglévő kutak darabszámának csökkentésével kell foglalkozni, hanem feltétlenül kell létesíteni új kutakat is. Jelenleg folyamatban vannak a sérülékeny és a távlati vízbázisok biztonságba helyezési munkálatai. Praktikus lenne, ha a talajvízszint észlelő hálózat végleges kialakításához a VÍZIG felhasználná a biztonságba helyezési munkák során létesülő új kutakat is. A vízbázis védelmi munkák befejezése után, a kibővített észlelőhálózattal ismét el kellene végezni az optimalizációs számításokat. 6. Összefoglalás A vízgazdálkodás és a környezetvédelem területén mind inkább szükségessé válik a megbízható és pontos hidrológiai adatszolgáltatás. Felmerült az igény az elmúlt évtizedek alatt sokszor egymással ellentmondó igények, elvárások alapján kialakult felszín alatti vizek észlelő hálózatának felülvizsgálatára, optimalizációjára. Az Európai Unió vízgazdálkodási irányelveiben részletesen nem foglalkozik az észlelő hálózatok kialakításának alapelveivel, de az észlelő hálózatok által szolgáltatott adatokkal szemben nagyon részletes igényeket fogalmaz meg. Az észlelőhálózat optimalizációjának előkészítése céljából először a vizsgált térség különböző megfigyelő pontjain rendelkezésre álló talajvízszint észlelési idősorokat kell ellenőrizni, illetve az esetleges adathibákat kell kiszűrni többváltozós lineáris regresszió és a „bicska" koncepció alapján, illetve segítségével. Egy észlelőhálózat optimalizálása általában a meglévő hálózat ritkításával történik. Egy hálózat bővítésére még nem dolgoztak ki olyan algoritmust, amely új kutak helyeit is optimalizálva végezné a bővítést. Ezért amennyiben bővíteni kell egy észlelő hálózatot, akkor több változatban elkészített kiegészítő kutakkal növelt hálózat ritkításával lehet a feladatot megoldani. Amennyiben a talajvízszint észlelő hálózatból egyes kutakat ki kell hagyni, úgy azt a lehető legkisebb információveszteséggel kell megtenni. Egy kút adatsora nem tartalmaz hasznos többletinformációt amennyiben az ott mért vízszintek kiszámíthatók más kút, vagy kutak vízszintjeiből. Egy kút adatsorát akkor lehet megfelelő pontossággal kiszámítani egy másik kút adatsorából, ha a két idősor korrelációs együtthatója magas. Ezért első lépésként ki kell számolni minden kútpárra a vízszint idősorok korrelációját. A bemutatott módszer alkalmazására példaként a rábavölgyi talajvízszint észlelő kutak térbeni optimalizációját mutatjuk be A meglévő észlelőhálózat csökkentő optimalizációjához első lépésben elkészítettük a korrelációs célfüggvényt, valamint az észlelőhálózat bővítést is tartalmazó optimalizációjához meghatároztuk a területre jellemző variogramot. Az észlelő hálózat kútjainak egyenletesebb eloszlása érdekében a már meglévő és észlelésbe vonható, valamint újonnan telepíthető kutakat is hálózatba vonva, a jelenleg észlelt darabszámú kutat tartalmazó (40 kút) hálózat pontossága javul. A meglévő kutakból kihagyva, de a lehetséges kutakból még bevont mérési helyekkel jelentősen javult a talajvízszint észlelő hálózat pontossága. A talajvízszint észlelő hálózat pontosságának növelése érdekében az észlelésbe bevonható kutak számát tovább növelve, 50, majd 70 talajvízszint észlelő kutat tartalmazó hálózatok esetén a nagyszámú bevont újabb mérési helyekkel tovább javult a talajvízszint észlelő hálózat pontossága. Az egyes változatok közötti hibakülönbséget vizsgálva látható volt, hogy az észlelő hálózat kútjai darabszámának növekedésével minden lépésnél nő a pozitív hibakülönbséget mutató (javuló) terület. Minden esetben előfordul azonban romló tendenciát mutató folt is. Romló (vagy nem változó) tendenciát mutató foltok azért fordulnak elő, mert az egyes változatokban nem ugyanazok a kutak, illetve kúthelyek szerepelnek, ezért a kimaradó (amelyik helyett másik kerül be) kutak környékén csökkenhet a pontosság. Az optimalizációs számítások igazolták, hogy szükség van az észlelő hálózat felülvizsgálatára. A meglévő hálózat nagy hibával írja le a talajvíz felszínt. Ezért nem csak a meglévő kutak darabszámának csökkentésével kell foglalkozni, hanem feltétlenül kell létesíteni új kutakat is.
