Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)

6. szám - Bárdossy András–Molnár Zoltán: Nagymaros vízállás és vízhozam idősorainak statisztikai vizsgálata

333 Nagymaros vízmércéje vízállás és vízhozam idősorainak statisztikai vizsgálata Bárdossy András Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau, D-70550. Stuttgart, PfafTenwaldring 61. Molnár Zoltán Budapesti Műszaki Egyetem, Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék, 1111, Budapest, Műegyetem rkp. 3. Kivonat: A Szentendrei és a Csepel szigeten Budapest (és a környező települések) vízellátásának biztosítása érdekében vizet termel­nek ki, amely jelentősen befolyásolja a két sziget felszín alatti víztartóinak vízháztartását A két sziget felszín alatti vízház­tartásának vizsgálatára készülő 3D nem-permanens talajvíz modell peremfeltételének meghatározása érdekében a szerzők megvizsgálták a Duna vízállása és vízhozama időbeni alakulását A számítási eredményeket tartalmazó táblázatokból leol­vasható a vízhozamok és a vízállások ellenkező irányú változása. Míg a minimális vízállások csökkenő tendenciát mutat­nak, a minimális vízhozamoknál az emelkedés mértéke jelentős, pl. az 1 %-os valószínűségű esetben több mint 150 m3/s. Azt, hogy ez milyen hatással van a talajvízháztartásra és ivóvíztermelésre, külön modellszámításokkal kell megvizsgálni. Kulcsszavak: felszíni víz, hidrológiai statisztika. A Szentendrei és a Csepel szigeten Budapest (és a kör­nyező települések) vízellátásának biztosítása érdekében napi mintegy 600 000 - 900 000 m3 felszín alatti vizet termelnek ki A vízkitermelés jelentősen befolyásolja a két sziget fel­szín alatti víztartóinak vízháztartását. A Duna vízjárása befolyásolja a Szentenderei-sziget és a Csepel sziget felszín alatti vizeinek vízjárását, ezzel együtt a vízháztartást, ezért fontos a Duna vízállásának és vízhoza­mának időbeni változási folyamatát megismerni. Annak érdekében, hogy a Duna vízjárásának talajvízre gyakorolt hatása megfelelő pontossággal számszerűsíthető legyen, nagyszámú helyszíni vizsgálat és értékelés mellett egy talajvízmozgást leíró numerikus modellre is szükség van. Egy ilyen modellben peremfeltételként szerepel a Duna vízállása. A készülő 3D nem-permanens talajvíz modell pe­remfeltételének meghatározása érdekében megvizsgáltuk a Duna vízállása és vízhozama időbeni alakulását. A Duna vízjárása részben emberi beavatkozások, rész­ben természetes okok miatt az elmúlt évtizedekben megvált­ozott. Jelen munka célja ezen változások számszerűsítése. 1. Adatok előkészítése és statisztikai vizsgálata Mielőtt az adatok elemzését megkezdenénk, egyszerű statisztikai vizsgálatokkal az esetleg hibás adatokat kell kiszűrni. A munka célja az alacsony vízállások vizsgálata, ezért az idősorokat az árvizek hatásától megtisztítva, mint homogén idősort is lehet vizsgálni. Ennek érdekében a következőkben az árvízi hatásoktól megtisztított idő­sorokat vizsgáljuk. Az árvizek hatását legegyszerűbben a következő eljárással lehet kiküszöbölni: 1. A vízszint idősorból kiválasztjuk a lokális minimumo­kat. Ezzel a lépéssel elhagyjuk az árvízi csúcsokat, az emel­kedő és csökkenő időszakok vízállásait. 2. Ezen lokális minimumok közül csak azokat tartjuk meg amelyek az megelőző és azt követő 5 napon belül abszolút minimumok, így elkerülhetők az egymást rövid időn belül követő árhullámok köztes minimumai. 3. Az így megmaradt vízállások között lineáris interpo­lációval számítjuk ki bármely időpont alapvízállását. Az 1. ábrán bemutatjuk az antropogén hatásoktól legin­kább mentes vízjárásúnak tekinthető vízmérce, Nagymaros állomás alap­vízjárását (az árvizek hatásától megtisztított vízhozam idősort). A ábrán látható a vízjárás napi adatokból számított évenkénti átlaga, a vízhozam éves szórása és az é­venként előforduló legkisebb vízhozam. Az 1. ábrát végignézve úgy tűnik, hogy az árhullá­moktól megtisztított alap vízhozamok minimuma és átla­ga is kevésbé változékony, de átlagosan magasabban he­lyezkedik el az 1970 utáni időszakban. A táblázat adataiból látható, hogy az alapvízállások átla­ga és szórása alacsonyabb, mint az eredeti adatokból számí­tott átlagok és szórások, ami az árvizek hatásának megszün­tetésével várható volt. 2. Éves ciklusok A Duna természetes vízjárása nem teljesen véletlensze­rű. Annak érdekében, hogy a szabályos ismétlődést kiküszö­böljük, első lépésben az egyes vízállás idősorok C(d) éves ciklusát kellett meghatározni Ehhez az év minden egyes napjára a mért vízállások súlyozott átlagát kell kiszámítani XWw^y) . J--1 1­(',..*) Jel 1. ábra. A zavartalannak tekinthető nagymarosi víz­mérce alap vízjárása (árhullámok nélküli) Az 1. táblázat mutatja a mért vízállás és az alapvízállás egyszerű statisztikai jellemzőit a vizsgált állomás (Rajka, Dunaremete, Komárom és Nagymaros) adatai alapján. (A Duna vízjárását, ill. annak változását szélesebb körben vizs­gáltuk, jelen tanulmányunkban csak a Nagymaros vízmérce állomás adataival végzett vizsgálatok eredményeit mutatjuk be A táblázatban lévő adatokat 1960 és 1999 időszak közöt­ti napi adatokból számítottuk ki 1. táblázat Az alapvízállások statisztikai adatai (1) Vízállás Alap­vízállás Átlag Szórás Átlag Szórás Rajka 122,97 0,35 122,87 0,34 Dunaremete 113,91 0,52 113,80 0,39 Komárom 106,17 1,06 105,92 0,92 Nagymaros 100,88 1,04 100,66 0,88 0,(d)

Next