Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)
4. szám - Bogárdi István–Némethy László: Hidrológiai vizsgálat a Felső-Tisza árvízvédelmi rendszerében
Hidrológiai Közlöny 1973. 3. sz. 166 Hidrológiai vizsgálat a Felső-Tisza árvízvédelmi rendszerében Dr. BOGÁR Dl ISTVÍN'-KÉMETHY LÁSZLÓ** 1. A vizsgálat célja Az Országos Vízügyi Hivatal megbízására a Vízkészletgazdálkodási Központ készíti a FelsőTisza árvízvédelmi rendszere fejlesztési tervét. Ehhez az árvízvédelmi rendszerhez a Tisza (Lónyay csatornáig), a Túr, Szamos és Kraszna folyók tartoznak. A fejlesztési program kidolgozásához kiinduló alapként az árvízvédelmi rendszer hidrológiai jellemzőit kellett meghatározni. Az ország valamennyi jelentős árvízi mércéjén észlelt adatok elemzésével a VITUKI 1964-ben [1] és 1969-ben [2] készített tanulmányai foglalkoznak, azonban különböző okokból szükségessé vált ezek felülvizsgálata. Az OVH megbízása alapján a VITUKI-ban folyamatban van az 1901-től 1970-ig észlelt napi vízállásadatok ellenőrzése, rendszerezése, gépi adathordozókra való vitele abból a célból, hogy a különböző valószínűséggel várható vízszintek egységesen és egyértelműen meghatározhatók legyenek. Ez a munka azonban hosszabb időt vesz igénybe, így jelen tanulmányhoz eredményei még nem használhatók fel. Ezért vált szükségessé ez a vizsgálat, amelynek során a legújabb matematikai statisztikai módszereket igyekeztük alkalmazni. A vízállásokon kívül elemeztük az árvízi terhelések adatsorait és meghatározt uk egyes vízmércékre az árvizek alatt lefolyt víztömeg értékét is. A vizsgált vízmércék az alábbiak: Tisza 1. Tiszabercel 2. Dombrád 3. Záhony 4. Vásárosnamény 5. Tivadar 6. Tiszabecs Szamos 7. Csenger Kraszna 8. Ágerdőmajor Túr 9. Garbolc Ismeretes, hogy folyóink határmenti szakaszain rendelkezünk a legbizonytalanabb hidrológiai adatokkal, mert itt gyakran csupán 15—20 évre nyúlik vissza az észlelés és a külföldön bekövetkezett hidrológiai változásokat (töltésezés, vízrendezés stb.) csak közvetve érzékeljük. Ugyanakkor a heves árhullámok elleni sikeres védekezés minél pontosabb hidrológiai ismereteket igényel. 2. A vizsgálat módszerei Első lépésként a hidrológiai adatsorok egyöntetűségét (homogenitását) ós függetlenségét ellenőriztük. A homogenitás vizsgálat során az adatsort az időszak közepén kettéválasztottuk, mindkét részmintát rendeztük, és az egyöntetűséget a Kolmo* OVH Vízkészletgazdálkodási Központ. ** Tiszántúli Vízügyi Igazgatóság, Debrecen gorov—Szmirnov [3] és a chi-négyzet próbával ellenőriztük. Amennyiben a hidrológiában szokásos szignifikancia szinteken az adatsort nem lehetett homogénnek tekinteni, regressziós számítással meghatároztuk a szabályos változást előidéző trend vonalat. Annak eldöntésére, hogy a trend valóban fennáll-e, vagy csak a rövid észlelési adatokból fakadó ún. látszólagos trenddel van dolgunk, kiszámítottuk a trend iránytangensének — azaz az egy évre eső szabályos változásnak — a megbízhatósági határait is. Mivel ezt a módszert a hidrológiában eddig nem igen alkalmazták, az eredmények ismertetése során ennek részleteire visszatérünk. Az évi legnagyobb vízállások valószínűségének becslésére általánosan elfogadott az a módszer, hogy minden év legnagyobb vízállásából — tehát évi egy adatból — álló adatsort veszünk alapul, és ezek tapasztalati eloszlását közelítjük valamilyen elméleti eloszlásfüggvénnyel. E módszer egyszerű, de hátránya, hogy — hosszú (kb. 60 éves) idősort igényel, — bevonja a vizsgálatba az évi legnagyobb vízállást akkor is, ha az ki sem lép a mederből, — a mederből kilépő árhullámok közül csak évente egyet vesz tekintetbe, a többieket elhanyagolja. Esetünkben már a hosszú adatsor iránti igény is megnehezíti a feladatot; a felsorolt vízmércék közül néhányon csak 20 éve folyik észlelés. Fentiek miatt olyan módszert kellett választanunk, amely rövidebb idősor esetén is megbízható becslést ad a különböző valószínűségű hidrológiai eseményekre. Az irodalomban találtunk ilyen eljárást [5] és vizsgálataink során némi módosítással ezt alkalmaztuk. 2.1 Vízállások elemzése Az említett eljárás lényege — a matematikai levezetés mellőzésével — a következő: — Kiválasztunk egy alapszintet, vízállások esetében ez célszerűen a mederpartéi, illetve az I. fokú készültség szintje. — Valószínűségi változó legyen az alapszintet meghaladó árhullámok legnagyobb tetőzésének magassága, az alapszint felett (xj). — Ha ezek az ún. túllépések exponenciális eloszlást követnek, tehát H{x) = l-e' ß x, (1) ahol B=~ x — akkor az évi legnagyobb túllépések eloszlásfüggvénye: F(x) = B^[X(t)e~ p% (2) ahol A (t) az egy évre eső túllépések átlagos száma.
