Talajvízszint idősorok vizsgálata statisztikai módszerekkel a 4-es metró építésének pesti területén
SZERZŐ: BÓTA MÁRTON TÉMAVEZETŐ: KOVÁCS JÓZSEF ADJUNKTUS
A szakdolgozat témája, célkitűzések A 4-es metró építésének pesti területén létesített
talajvíz megfigyelő kutak adatsorainak vizsgálata
Adatfeldolgozási metodika kidolgozása
Adatsorok statisztikai vizsgálata földtudományi és
hidrológiai szempontok alapján
A témában megjelent cikk ismertetése, saját
eredményimmel való összehasonlítása
Adatok kezelése és feldolgozása 1. A Soldata S.A. –tól kapott adatok: (automata mérés, 5 percenként)
4 db talajvíz- és 2 db rétegvíz megfigyelőkút adatai Egy kúthoz több mint 300.000 mért adat tartozik
Adatok kezelése és feldolgozása 2. Az ekvidisztáns adatsorok létrehozása több lépésben zajlott: Egy program segítségével 5 percenkénti dátumok megjelenítése
Dátum és idő paraméterek egy cellában való megjelenítése Adathiány ellenőrzése Hiányzó adat (db)
Percekhez tartozó adathiány 2000 1500 1000 500 0 0
5
10
15
20
25
30
Percek
35
40
45
50
55
Adatok kezelése és feldolgozása 2. A VITUKI –tól kapott adatok: Óránkénti adatok Automata és manuális mérések 2 db Duna idősor (Budapest, Vigadó és Győr,Vámosszabadi)
4 db talajvízkút (Halászi, Győrladomér, Magyarkimle, Mosonszentjános)
A feldolgozott idősorok
A 4-es metró pesti szakaszának sekély és mély
felszín alatti vizeket megfigyelő kútjainak idősorai
A Szigetköz sekély felszín alatti vizeket megfigyelő
kútjainak idősorai
Pesti oldali, általam vizsgált kutak
Az ábrán sekély (talajvíz) és mély (rétegvíz)
felszínalatti vizek együtt vannak az ábrázolva. A Duna a Vigadónál rögzített adatokkal van ábrázolva
Az általam vizsgált 6 db kút és a Duna korrelációs mátrixa
Duna (Vigadó) Duna (Vigadó)
Fo-tv-1
Fo-tv-2
Ka-tv-1
Ka-rv-1
Ra-tv-2
Ra-rv-1
1
Fo-tv-1
0,850
1
Fo-tv-2
0,680
0,905
1
Ka-tv-1
-0,017
0,354
0,437
1
Ka-rv-1
0,218
0,387
0,705
0,244
1
Ra-tv-2
0,115
0,304
0,561
0,365
0,789
1
Ra-rv-1
-0,024
0,006
-0,15
-0,387
-0,248
-0,514
1
Napi átlag adatokkal készült keresztkorrelációk a Dunára és az általam vizsgált pesti kutakra
Duna – Fo-tv-2 Duna – kút távolság (m) legnagyobb korrelációs együttható idő eltolás(nap)
Duna – Ka-tv-1
Duna – Ka-rv-1
Duna – Ra-tv-2
Duna – Ra-rv-1
~100
~400
~400
~1100
~1100
0,681
0,384
0,547
0,441
0,523
3
22
85
95
305
Napi csapadék (Lágymányos) és pesti sekély felszín alatti víz idősorok
A Szigetköz sekély felszín alatti vizeket megfigyelő kútjainak idősorai
Az ábrán a szigetközi sekély felszín alatti vizek
vannak ábrázolva Duna, Vámosszabadi merőállomás adataival ábrázolva
Az általam vizsgált szigetközi kutak és a Duna korrelációs mátrixa
Duna (Vámosszabadi)
Duna (Vámosszabadi)
Győrladomér Halászi
Magyarkimle
Mosonszentjános
1
Győrladomér
0,688
1
Halászi
0,484
0,713
1
Magyarkimle
0,562
0,834
0,962
1
Mosonszentjános
0,194
0,241
-0,383
-0,179
1
Órás adatokkal készült keresztkorrelációk a Dunára és az általam vizsgált szigetközi kutakra
Duna - Győrladomér
Duna - Magyarkimle
Duna - Halászi
~7
~14
~20
0,747
0,676
0,608
Idő (óra)
73
219
499
Idő (nap)
3,04
9,12
20,79
Duna – kút távolság (km) Legnagyobb korrelációs együttható
Napi csapadék (Győrlikócs) és szigetközi sekély felszín alatti vizek standardizált idősorai, napi adatokkal ábrázolva
Földtani Közlönyben megjelent cikk rövid ismertetése
A budapesti 4-es metróvonal létesítéséhez kapcsolódó
felszín alatti vizeket megfigyelő monitoring és riasztási rendszer (KOVÁCS B. et al. 2008) Referencia csoportba sorolható mérési pontok: A referenciakútra és az egyes kutak abszolút vízszintjeire szoros
együttmozgás jellemző Ebben az esetben a riasztási rendszer különbségképzésen alapul
Különbségképzéssel nyert új idősorokra elvégzett leíró statisztikákat összefoglaló táblázatok
Rákóczi tér: Ra-tv-2 jelű sekély felszín alatti víz megfigyelőkút
Fővám tér: Fo-tv-1 jelű sekély felszín alatti víz megfigyelőkút Időlépték Mintaszám Hiányzó adat (%)
Medián Átlag Szórás
6 óra
12 óra 4222
18 óra
2103
Időlépték 6 óra
24 óra
1401
4215
2086
1403
1020
8,98
9,93
9,12
11,91
0
0
0
0
0,00022
0,00034
0,00045
0,00055
0,010
0,032
0,038
0,043
10,62
10,71
11,29
0
0
0
0
Medián
2,66E-05 0,00045 0,00107 0,0003 0,040
24 óra
Mintaszám
10,30
0,032
18 óra
1044
Hiányzó adat (%)
0,019
12 óra
0,043
Átlag
Szórás
Rövid és hosszú periódus az idősorokban
Rövid távú periódusnak a napit, hosszú távú periódusnak az éves periódust
tekintettem. Órás mintavételi gyakoriságú adatsorokkal
dolgoztam mind a napi, mind pedig az éves periódus vizsgálata esetében
Napi periódus vizsgálata a vízszintek napi átlagos járása alapján Az Fo-tv-2 jelű sekély felszín
Mosonszentjános sekély felszín
alatti víz megfigyelőkút kiátlagolt maradéka A Ka-tv-1 jelű sekély felszín alatti víz megfigyelőkút 0,015 kiátlagolt maradéka
alatti víz megfigyelőkút kiátlagolt maradéka. 1,5 1
0,03 0,005 0,02 0,01 0 0 -0,005 -0,01
1 1
3 3
5 5
7 7
9 9
11 13 15 17 19 21 23 11 13 15 17 19 21 23
0,5 0 1
3
5
7
9
11
13
-0,5 -1
-0,02 -0,01 -0,03 -0,015 -0,04
Átlagolt maradék (cm)
Átlagolt maradék (m) Átlagolt maradék (m)
0,04 0,01
-1,5 Idő Idő(óra) (óra)
Idő (óra)
15
17
19
21
23
Éves periódus vizsgálata az éves átlagos vízjárás alapján
2007. évi idősorok Duna hatása miatt a Duna éves átlagos járásának a
meghatározása indokolt Kapott kiátlagolt maradék idősorokat a Dunától
való távolságuk sorrendjében mutatom be
3. Ka-tv-1 sekély felszín alatti víz megfigyelőkút kiátlagolt maradéka.
100
100
99,5
99,5
Kiátlagolt maradék (mBf)
Kiátlagolt maradék (mBf)
1. Duna (Vigadó) 2007. évi kiátlagolt maradéka.
99 98,5 98 97,5 97 96,5
99 98,5
98 97,5 97 96,5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
Idő (hónap)
99,5
99,5
99
99
Kiátlagolt maradék (mBf)
Kiátlagolt maradék (mBf)
100
98,5 98 97,5 97 96,5 3
4
5
6
7
8
Idő (hónap)
7
8
9
10
11
12
11
12
4. Ra-tv-2 sekély felszín alatti víz megfigyelőkút kiátlagolt maradéka.
100
2
6
Idő (hónap)
2. Fo-tv-2 sekély felszín alatti víz megfigyelőkút kiátlagolt maradéka.
1
5
9
10
11
12
98,5 98 97,5 97 96,5 1
2
3
4
5
6
7
8
Idő (hónap)
9
10
Összefoglalás
A Duna hatása egyértelműen kimutatható volt A csapadék hatása: Pesti területen nem kimutatható További vizsgálatok (faktoranalízis) segíthetnek
A monitoring és riasztási rendszer: Nem szükséges referencia kutakat kijelölni, Mert a figyelőkút lehet önmaga referencia kútja.
Köszönöm a figyelmet!
