Országos Vízgazdálkodási Keretterv (1984)
I. fejezet: TERMÉSZETI ADOTTSÁGOK - 2. Vízfajtáink hidrológiai jellemzése
rek sorozata teszi lehetővé. A vízhozamok mellett azonban egyes feladatokhoz magát a vízállás-adatsort közvetlenül kell elemezni. A víz- erőkészlet meghatározása a vízállások és a vízhozamok együttes elemzését igényli. A hajózási viszonyok természeti feltételeinek jellemzéséhez a vízállás- és vízhozamviszonyok vizsgálata mellett a jégjárás és a medermorfológia számbavételére is szükség van. A vízjárás természetes folyamatának és a társadalmi igényeknek megfelelő összehangolása mellett az utóbbi évtizedekben döntő jelentőségű vízgazdálkodási feladattá vált a vízjárás átalakítása is. A vízjárás-átalakítás legfontosabb módja a tározás. A természeti adottságok hidrológiai jellemzése nem nélkülözheti a tározás hidrológiai lehetőségeinek a vizsgálatát. A következőkben a vízjárás vízgazdálkodási célú jellemzésének újszerű módszertani kérdéseit mutatjuk be. Ezeknek az anyagoknak és a használatukhoz szükséges ismereteknek segítségével folyóink vízhozamviszonyait becsülni lehet. A bemutatott hossz-szelvények, vízhozam-nomogramok, tartóssági felületek segítségével a hidrológiai jellemzők kiterjeszthetők mind térben, mind időben, és különösen jól alkalmazhatók azokban az esetekben, amikor a grafikus módszerek felhasználásával hosszmenti adathiányok hidalhatok át. A segédletek alapján történő becslés nem zárja ki, sőt igényli az adatok alapján történő elemző, értékelő munkát. Ezért a grafikus segédletek között — például a Dunára — olyan táblázatos segédletek is szerepelnek, amelyek fel- használásával szabatos statisztikai számítások is végezhetők. A Dunára bemutatott adatokhoz hasonló adatok a VITUKI feldolgozásában az összes töltésezett folyóra rendelkezésre állnak (lásd irodalomjegyzék). A vízhozamviszonyok jellemzésének célja és módszere az alábbiakban foglalható össze. Valamely vízgyűjtő terület vízkészletén a róla a zárószelvényén keresztül időegység alatt távozó vízmennyiséget értjük. A természetes vízkészlet mennyiségi jellemzésének elsődleges és legteljesebb módja tehát az adott vízfolyásszelvény kellő hosszúságú — észlelt, vagy más módon előállított — vízhozam-idősorának a megadása lenne. A teljes idősor helyett a vízgazdálkodási gyakorlatban ennek a nagy tömegű adathalmaznak statisztikai eszközökkel tömörített változatát, az észlelt adatoknak, vagy az azokból kiválasztott egyes jellemző értékeknek eloszlását közük. Az eloszlásfüggvényeket (eloszlási görbéket) az ún. tűrési sávjukkal együtt célszerű ábrázolni. A hidrológiai gyakorlatban szokásos 70, illetve 95%-os szignifikancia szinthez tartozó tűrési sávok határgörbéi jól jellemzik azt a tartományt, amelyen belül az adott valószínűséghez tartozó értékek elméletileg pontos adata található. Ezt az elméleti adatot közelíti — a tűrési A napi adatok egymással összefüggő vízhozamainak matematikai statisztikai elemzése alapján elkészített átlagos gyakorisági eloszlás mellett célszerű a vízjárás idősorát a stochasztikus folyamatok elemző módszereivel részletesebben leírni; a vízigények különböző szintjeihez tartozó vízhiányos időtartamok évi összesített és maximális értékeinek, valamint a hiányzó víz- mennyiségek évi összegének és egy összefüggő vízhiányos időszakban hiányzó évi maximális vízmennyiségeknek az eloszlását is célszerű megadni. Ezek az eloszlások a vízigény vízhozamához köthetők, és így feltételes eloszlásfüggvényeknek minősíthetők. A vízigény értékeit változtatva, a különböző feltételes eloszlásokból görbeseregek rajzolhatok; ezek a többváltozós függvényt leíró felület szintvonalas ábrázolásának tekinthetők. Az árvízvédelem részére az évi nagyvízhozamok eloszlásfüggvényét kell megadni. Jóllehet az árvízvédelmet a folyók esetében elsősorban a töltéseket veszélyeztető árvízi vízállások érdeklik, célszerűbb a vízhozamokra összpontosítani a feldolgozást és a mértékadó vízhozamokból — a mindenkoron érvényes vízhozamgörbe segítségével — kell áttérni a vízállás mértékadó értékére. (A vízállások adatsorának homogenitását ugyanis a mederváltozások a legtöbb esetben kétessé teszik). Gondos vízrajzi adatgyűjtés és adatfeldolgozás esetén a vízhozam-összefüggések időbeni változását követik, és így a mederváltozások hatása a vízhozamidősort általában nem terheli. Kisvízfolyások esetében pedig a mederrendezéssel végzett vízkárelhárítás alapadata az adott valószínűségi árvízhozam. Az évi tetőzések eloszlásainak szolgáltatása mellett — elsősorban a töltésezett folyók árvíz- viszonyainak részletesebb jellemzésére — bevezették az árhullámkép adott szint fölötti területének a valószínűségelméleti jellemzését is. Ezt a területet vízállás esetén tölüésterhelésnek, vízhozam esetén árhullám-tömegnek nevezik. Megadható még a különböző szintekhez tartozó árvízi időtartamok eloszlása, az ezekhez tartozó árhullámok számának eloszlása is. A felsorolt jellemzők mindegyike adott, de változtatható szinthez tartozik; és így ezek az eloszlások feltételes valószínűségi eloszlások, s ugyancsak görbeseregekkel jellemezhetők. Eloszlási görbéket, illetve feltételes eloszlási görbékből megrajzolt görbeseregeket általában csak hosszú, megbízható vízhozam-adatsorral rendelkező vízmérce-szelvényekre lehet szerkeszteni. Az ilyen szelvények száma korlátozott; a felhasználóknak többnyire vízrajzi észlelések nélküli szelvényekre vonatkozó információkra van szükségük. A vízrajzi szelvényekre vonatkozó információkat a vízfolyás teljes hosszára ki kell terjeszteni, ezt szolgálja az ún. hidrológiai hossz-szelvények sorozata, ezek elemei az egyes sáv szélességével becsülhető hibahatárokkal — a sáv belsejében húzódó eloszlási görbe. 26