A Tisza és a talajvízjárás hosszú távú kapcsolatrendszere Szegeden

Absztrakt

Kutatásunk során a szegedi talajvízrendszer és a Tisza vízjárásának fraktál tulajdonságait vizsgáltuk R/S (Rescaled Range) analízis segítségével. Az analízissel meghatározható a Hurst-együttható (H), mely megmutatja, hogy egy folyamat — esetünkben a talajvízszint és a Tisza vízszintjének változásai — antiperzisztens (H<0,5), perzisztens (H>0,5) vagy véletlen (H=0,5) viselkedésű-e. Az R/S statisztika a Tisza vízszint idősoraira vonatkozóan H=0,65 értéket eredményezett, míg a 30 monitoringkút talajvízszint-idősoraira 0,62–0,93 közötti Hurst-féle kitevőket. A kapott értékek alapján egyértelműen igazolható a perzisztens jelleg, tehát trendet erősítő folyamatról van szó, amely tartalmaz hosszú
memóriájú elemeket. A perzisztencia a vízjárás esetén azt jelenti, hogy amennyiben a vízszint emelkedik (vagy csökken) egy periódusban, akkor várhatóan az emelkedés (vagy csökkenés) folytatódni fog a következő periódusban is. Az egyes
talajvízkutak vízszint-idősoraira vonatkozó Hurst-együtthatók térbeli eloszlását vizsgálva megállapítottuk, hogy mely területek talajvízjárása hasonlít leginkább a Tiszáéra. A talajvíz fluktuációja 4 kútnál a Tiszáéhoz hasonló viselkedésű,
melyek közül háromnál egyértelműen bizonyítható a folyóval való hidrológiai kapcsolat. Az egyes kutak környezetének földtani viszonyait elemezve megállapítottuk, hogy a több méteres agyagszinttel jellemezhető területeken a talajvízjárás
perzisztenciája jóval nagyobb fokú, mint a relatíve vastag, homokréteggel rendelkezők esetén, tehát a földtani felépítés erősen befolyásolja a talajvízjárás hosszú távú memóriáját. A kapott Hurst-féle kitevők alapján kijelenthető, hogy az R/S
analízis skálainvariáns jellege miatt alkalmas az eltérő hosszúságú (14,5 éves és 1,5 éves) és mérési intervallumú (3 napos, fél-, illetve négyórás) idősorok összevetésére, ugyanis a vizsgált területen a különböző kutakhoz tartozó idősoroknál hasonló értékeket eredményezett.