Vízügyi Közlemények, 1985 (67. évfolyam)
1. füzet - Harkány Kornél-Bálint Gáborl: A korlátos lineáris rendszermodell alkalmazása csapadékból származó lefolyás számítására
Vízügyi Közlemények, LXVll. évfolyam 1985. évi 1. füzet A KORLÁTOS LINEÁRIS RENDSZERMODELL ALKALMAZÁSA CSAPADÉKBÓL SZÁRMAZÓ LEFOLYÁS SZÁMÍTÁSÁRA DR. HARKÁNYI KORNÉL 1 és BÁLINT GÁBOR 2 A vízrajzi előrejelzés fejlesztési programja (mely az Országos Vízügyi Hivatal kezdeményezésére és támogatásával 1979-ben kezdődött) keretében egyik célkitűzés a már meglévő, más országokban bevált előrejelzési módszerek magyarországi vízgyűjtőkön történő alkalmazhatóságának vizsgálata volt. E munka keretében a VITUKI Vízrajzi Intézetében többek között a korlátos lineáris rendszermodellt (CLS: Constrained Linear System, Martelli-Todini-Wallis 1974) is alkalmazták csapadékból származó lefolyás számítására. E modell vizsgálatára azért esett a választás, mert a CLS modell széles körben elterjedt; a WMO konceptuális modelleket összehasonlító munkája keretében ( WMO 1975) igen jó értékelést kapott, és jól alkalmazható csapadék-lefolyás előrejelző eljárásnak tekinthető; - a fentiekből kiindulva az utóbbi években kidolgozott módszereket célszerű ehhez a modellhez hasonlítva értékelni. A csapadékból származó lefolyás bonyolult fizikai folyamatai kellőképpen még ma sem ismertek, mivel nincsenek meg a folyamatokat leíró differenciálegyenletek. így tökéletes csapadék-lefolyás modellről sem beszélhetünk. Mindezek ellenére a jelen tanulmányban bemutatott módszer alkalmas a hidrológiai előrejelzések időelőnyének és megbízhatóságának növelésére. 1. A korlátos lineáris rendszermodell (CLS) A legtöbb lineáris rendszer - felépítését tekintve - egyszerűbb és matematikailag jobban kezelhető, mint a nem lineáris rendszerek. A korlátos lineáris rendszermodell kidolgozása során (Natale-Todini 1973, 1974) a cél az volt, hogy egyszerű „fekete doboz" típusú korrelációs módszert találjanak időinvariáns lineáris rendszerekre. Ezen egyszerű rendszerek többszörös összekapcsolása erősen nem lineáris, időinvariáns eredő rendszert eredményez (Dooge 1974). Tudomásul kell venni, hogy a csapadék-lefolyás modellezésben a rendszerelméleti megközelítés modell hibákhoz vezet; ennek ellenére mégis feltételezhető, hogy számos hidrológiai helyzetben a kiinduló adatok olyan hibákkal terheltek, amely hibák esetén a legkisebb négyzetes becslés jobb előrejelzéseket ad, mint egy bonyolultabb konceptuális modell. Egy N számú bemenettel rendelkező diszkrét lineáris rendszert a következőképpen is felírhatunk: 1 Dr. Harkányi Kornél oki. mérnök, a Vízgazdálkodási Tudományos Kutatóközpont (VITUKI. Budapest) Vízrajzi Intézetének tudományos főmunkatársa, osztályvezető 2 Bálint Gábor hidrológus mérnök, a VITUKI Vízrajzi Intézetének tudományos munkatársa.