Zsuffa István: Műszaki hidrológia (Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1996)
1. A PASSZÍV VÍZGAZDÁLKODÁS HIDROLÓGIÁJA
vonatkozó első példában az egyetlen megoldás a mederalakulást figyelembe vevő vizhozamidősor összeállítása és az árvizszámitásnak a homogén árvizhozamokkal történő végrehajtása. Inhomogén vizhozamadatsor a már említett ellentétes értékelés közötti választásra késztet. Vagy hosszabb, de nem egyöntetű, és igy aligha elfogadható eredményeket adó adatsorból vonhatunk le téves következtetéseket, vagy az adatsor régebbi részének az elvetésével jelentős információmennyiségtől fosztjuk meg magunkat, annyira, hogy a maradék adatsor információ tartalma statisztikai következtetéshez elegendő alapot nem adhat. Különösen súlyos ebből a szempontból a helyzet akkor, ha az adatsort az említett folyamatos vizjárásváltozás terheli, hiszen ilyen esetben még a legutóbbi évek adatanyaga sem egyöntetű és egyáltalán nem jellemezheti ez a rövid adatsor az elkövetkező időszakban is folytatódó egyirányú változással is terhelt jövőbeni vízjárást. Ilyen esetben a megoldás az egyirányú változás okának, jellegének vizsgálata alapján ennek a változásnak, trendnek a kiszűrése, e változásnak a véletlen jellegű vizjárási adatokra rakodott értékeinek a kivonása, majd a maradéknak, a trendmentes reziduumnak statisztikai vizsgálata. Ez a vizsgálat is a reziduum egyöntetűségének az ellenőrzésével kezdődik, és ennek elfogadható eredménye után térünk rá a statisztikai vizsgálatokra, például ezen trendmentes adatsorok évi maximumai eloszlásfüggvényének a vizsgálatára. A trendek, az időben - többnyire egy irányban - végbemenő változások, legegyszerűbben a vizsgált elemek és valamely kezdőponttól számított időtartamok közötti - lineáris vagy polinomiális - korrelációszámítással vizsgálhatók. A vizsgálatok esetleg grafikusan is elvégezhetők, de az ilyen vizsgálatok menetének egyértelműnek kell lennie. Erre az egyértelműségre különösen akkor van szükség, ha a vizsgálat eredményeként adódott trend-értékeket az eredeti adatsorból kivontuk, és a további vizsgálatokat a trendmentes maradékkal végeztük. Az eredeti adatsornak mindig - mint alapadatnak - rendelkezésre kell állnia! A trendmentes adatsorral végzett statisztikai vizsgálatok eredményeinek gyakorlati értékelése külön kérdés. El kell döntenünk azt, hogy a trend a jövőben is érvényesül-e, és ha igen, hogyan tudjuk ezt figyelembe venni. A jelen állapot jellemzésére a trendmentes adatokból számított értékek, vagy a trenddel megnövelt mutatók alkalmasak. Az egyre nagyobb arányú emberi hatásoknak a fokozott jelentkezése idején ezek a hidrológiai kutatáshoz (vagy legalábbis a hidrológia szükebb szakterületéhez) tartozó kérdések is fokozottabban érdeklik a gyakorlati mérnököket is. Különösen azért éles ez a kérdés, mert a számítógépek birtokában ezen a területen súlyos következményekkel járó hibákat is el lehet követni. Az ismételten visszatérő szóhasználati hiba csak akkor válhat végzetessé, ha a rossz szóhasználatot szó szerint követve valóban elvileg és gyakorlatilag egyaránt téves "móds erekkel" dolgoznak. Szokás ugyanis az említett trendvizsgálatot és a kimutatott trendeknek az adatso Dől történő kiszűrését homogenizálásnak nevezni. Ez a szóhasználat arra utalhat, mintha a nem homogén adatsort statisztikai eszközökkel homogénné lehetne tenni! Ismételten hangsúlyozzuk, hogy ilyen eljárás nincs, és értelmetlen is. Legföljebb arról lehet szó, hogy ok-okozati vizsgálat után kimutatható trendet statisztikai eszközökkel jellemezzük és a trendmenles adatsorral külön statisztikai vizsgálatot végzünk. Egyáltalán nem biztos, hogy a trendmentes adatsor egyöntetű lesz, és az sem biztos, hogy az adatsor inhomogén jellege trendre vezethető vissza. Természetesen egyes különleges esetekben az adatsor egyöntetűségét megbontó hirtelen változások okai is kinyomozhatok és ezeket az ok és okozati kapcsolatokat számszerűsítve az eredeti adatsorból a hirtelen változás hatása kiszűrhető. Ilyen esetben is elképzelhető, hogy a reziduupa egyöntetű adatsorát feldolgozva a teljes adatsor információtartalmát hasznosíthatjuk. A vizsgálat menete azonban itt is egyértelmű: előbb a változások jellegét, okát kell megvizsgálni. Ezután kell a változás számszerű adatait rögziteni, a változás okozta adatmődosulásokat az adatsorból kivonni, majd a reziduumot újra megvizsgálni. Azok a "homogenizálási módszerek” amelyek az adatsorral addig manipulálnak, (többnyire zavaros algoritmusokkal), amig az adatsor maga homogén nem lesz, teljesen értelmetlen eredményekre vezetnek, amelyek nemcsak elméletileg kétesek, hanem semmiféle gyakorlati értelmük nincs. A lelkiismeretesen végrehajtott trendvizsgálatoknak is lehet veszélyes következményük. A leirt trendvizsgáló számítások ugyanis könnyen gépesithetők, és igy csábitő az az ötlet, hogy a mederváltozások hatását ilyen utón vegyük figyelembe, a trendekkel pedig az adatsort arra az időpontra redukáljuk, amelyről megbízható vizhozamgörbénk van. így egyetlen vizhozamgörbével akár az egész többévtizedes és többszörösen megváltozott vizhozamgörbéjü vizállásadatsornak a vizhozamidősora géppel megszerkeszthető. Ez a "módszer" többszörösen is hibás: az alapadatszolgáltatás megbízhatóságát kényelmi szempontok nem veszélyeztethetik. A vízhozam és a vízállás kapcsolata sokkal bonyolultabb annál, hogy például a mederváltozást egyszerű vizálláskorrekcióval vehessük figyelembe: a vízmélység növekedésével nemcsak a keresztszelvény változik, hanem a sebesség is, a vizhozam- görbe nemcsak eltolódik, hanem el is fordul. Végül egyetlen vizhozambörbe megszerkesztésével csak a görbe valóban érvényes időtartama alatt végzett vizhozammérések információit vesszük figyelembe, a többi görbe szerkesztéséhez fölhasználható és a valós, érvényes vízállás vízhozam kapcsolatokat 24
