Hidrológiai Közlöny, 2015 (95. évfolyam)
2015 / 4. szám - Szigyártó Zoltán: A Tisza nagyvízi vízjárása a múlt század elejétől napjainkig
20 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2015. 95. ÉVF. 4. sz.. normális eloszlással közelíthetők. Továbbá az akkor elvégzett vizsgálatokkal kapcsolatban célszerű szólni arról is, hogy a mérések eredményeként rendelkezésre álló a- datsorok igen sok esetben sem az adatok függetlensége, sem azok egyöntetűsége szempontjából nem voltak megfelelők. Ezért azokat lineáris trendekkel 1970-re átszámítottuk, melynek eredményeként a kapott új adatsorok a- datainak a függetlensége és az egyöntetűsége számottevően javult. Végül itt kell még megemlékezni arról is, hogy az adatok függetlenségének és egyöntetűségének a hiánya számos esetben bizonyos vízi munkálatok elvégzésére (például átfogó mederrendezésre) volt visszavezethető, melynek eredményeként az adatsor jellege e munkálatok befejezése után alapvetően megváltozott. E- zek a tapasztalatok vezettek tehát (már a mértékadó ár- vízszintek meghatározását követően) a normális eloszlású valószínűségi változók idősorában fellelhető gyors változások felderítésére szolgáló „sorozatos statisztikai hipotézis-vizsgálat” kidolgozására (Szigyártó-Várnainé 1981). Melynek széleskörű gyakorlati felhasználása a- zonban még sokáig váratott magára... Akkor, amikor az 1970-es évek közepén a matematikai statisztikai vizsgálatok eredményeként kapott 1 %-os árvízszintek felhasználásával az új mértékadó árvizszin- teket meghatározták, azt még senki sem tudta, hogy e- zeknek az árvízszinteknek az ellenőrzésére a vizsgálatokat mikor kell majd megismételni. Minden esetre a szakmán belül akkor az az általános vélemény alakult ki, hogy most már nem a matematikai statisztikai vizsgálatoknak, hanem a megadott szempontoknak megfelelő é- pítkezéseknek, a töltések megerősítésének jött el az ideje. Az így előirányzott töltésfejlesztési munkák azonban ennek ellenére rendkívül vontatottan haladtak, úgy, hogy azok mintegy 40 %-a még az évszázad végére sem készült el. Arra pedig, hogy az árvízi biztonsággal ismét baj van, az 1900-as évek végén és a 2000-es évek legelején sorozatban jelentkező, igen veszélyes magasságú nagyvizek hívták fel a figyelmet. Ennek lett aztán többek között az a következménye, hogy problémaként újból felmerült a mértékadó árvízszinteket megalapozó 1 %-os árvízszintek meghatározásának a módja. Mi magunk akkor vállalkoztunk arra, hogy a már rendelkezésre álló, általunk korábban kifejlesztett eljárások felhasználásával bemutatjuk a Tiszának és mellékfolyóinak a nagyvízi vízjárásában az 1970-es évek elejétől bekövetkezett változásokat {Szigyártó-Bénik—Szlávik—Bálint 2005). Ezek az Így elvégzett átfogó vizsgálatok aztán a Tisza vízgyűjtőjében a nagyvízi adatsorok eddig még fel nem tárt sajátosságaira mutattak rá. A sorozatos statisztikai hipotézis- vizsgálatok ugyanis arra az eredményre vezettek, hogy a nagyvízi adatsorokat tartalmazó minták szinte egyike sem egyöntetű. Azok ugyanis a legtöbbször olyan, egymáshoz csatlakozó mintaszakaszokból tevődnek össze, melyek középértéke a szomszédos mintaszakaszok középértékétől szignifikánsan eltér, míg e mintaszakaszok szórása (a változó középérték nagyságától függetlenül) azonosnak tekinthető. Abból, hogy a minták különböző középértékü mintaszakaszokból tevődnek össze, már rögtön következett, hogy azokat a keverékeloszlásokra vonatkozó összefüggések figyelembe vételével kell feldolgozni (Rényi 1954, 239. o.). Következett ebből továbbá az is, hogy az adat- feldolgozás első lépéseként a különböző középértékű mintaszakaszokat meg kell keresni. Más oldalról igaz u- gyan, hogy erre a célra kiválóan felhasználható az általunk már évtizedekkel korábban kidolgozott, már említett sorozatos statisztikai hipotézis-vizsgálat, amelynek azonban az (időközben már meglehetősen elavult) számítógépes programja ekkora már a szakma széles köre számára hozzáférhetetlenné vált. Ez indokolta tehát azt, hogy e vizsgálatok céljára egy olyan új eljárást dolgozzunk ki, amelyet ma már bárki elvégezhet. Tehát ezért került sor azoknak a szabályoknak és algoritmusoknak a kidolgozására és publikálására, amelyekkel a sorozatos statisztikai hipotézis-vizsgálatot a ma már széles körben használt Excel táblázat felhasználásával is el lehet végezni (Szigyártó 2015/c). Emellett azonban ahhoz, hogy a nagyvizek eloszlását a keverékeloszlásokra vonatkozó szabályok szerint gond nélkül elvégezhessük, még jó néhány egyéb problémát is meg kellett oldani. így láttuk azt, hogy a nagy (legalább 30 elemű) mintákra vonatkozó, közelítő jellegű eljárások eredményeire támaszkodva arra lehetett jutni, hogy az évi legnagyobb jégmentes vízállások eloszlása a legjobban normális eloszlással közelíthető. Mára viszont már az előzőek szerint tudjuk, hogy ezek az akkor (közelítő eljárások alkalmazásával) megfelelőnek ítélt adatsorok döntő többsége biztosan nem egyöntetű; mivel azok különböző középértékű mintaszakaszokból tevődnek össze. Felmerült tehát a kérdés, hogy a korábbinál szabatosabb eljárással (a sorozatos statisztikai hipotézis-vizsgálattal) kapott, általában kis elemszámú mintaszakaszok esetén minként tájékozódhatunk azok eloszlása felől. Ezt a problémát oldottuk aztán meg Fisher eljárásának továbbfejlesztésével {Szigyártó 2012/b) úgy, hogy ezzel az illeszkedés-vizsgálat a minta elemszámától függetlenül szabatosan elvégezhető. Esetenként gondot okozott az is, hogy az egymáshoz csatlakozó mintaszakaszok szórásának az ellenőrzésére elvégzett (s ugyancsak kis minták esetén is szabatosan használható) F próba néhány szomszédos mintaszakasznál a szokásos módon kritikus értékként felvett 5 %-os értéknél kisebb eredményt adott. Annak eldöntéséhez pedig, hogy ennek ellenére tekinthető-e a minta azonos szórású mintaszakaszok keverékének, ugyancsak a tovább fejlesztett Fisher próba használható fel {Szigyártó 2015/b). Végül szólni kell arról, hogy a szakma szélesebb körének a tájékoztatására bemutattuk azt is, hogy a keverék eloszlásokra vonatkozó szabályok betartásával miként kell a nagyvizek eloszlását, vagyis azok különböző valószínűségű értékeit számítani {Szigyártó 2012/c). Mára tehát már rendelkezésre áll minden olyan eljárás, amelynek segítségével a Tisza és mellékfolyói esetében az eddigieknél lényegesen megbízhatóbban lehet tájékozódni az egyes vízrajzi állomások nagyvízi adatsorainak a sajátosságai felől. így joggal felmerülhet a kérdés, hogy a bemutatott újabb eljárásoknak a figyelembe vételével mit mondhatunk az egyik legfontosabb folyónk, a Tisza nagyvízi vízjárásáról. Ez tehát az a kérdés, amely megválaszolását e tanulmány maga elé tűzte, s amely