Talajvízszint idősorok vizsgálata statisztikai módszerekkel a 4-es metró építésének pesti területén S Z E R Z Ő : B Ó T A M Á R T O N T É M A V E Z E T Ő : K O V Á C S J Ó Z S E F A D J U N K T U S
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
Hiányzó adat (db) 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 Percekhez tartozó adathiány 2000 1500 1000 500 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Percek
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) 1 Duna (Vigadó) Fo-tv-1 Fo-tv-2 Ka-tv-1 Ka-rv-1 Ra-tv-2 Ra-rv-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 Ka-tv-1 Duna Ka-rv-1 Duna Ra-tv-2 Duna Ra-rv-1 Duna kút távolság (m) ~100 ~400 ~400 ~1100 ~1100 legnagyobb korrelációs együttható 0,681 0,384 0,547 0,441 0,523 idő eltolás(nap) 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) Győrladomér Halászi Magyarkimle Duna (Vámosszabadi) 1 Győrladomér 0,688 1 Halászi 0,484 0,713 1 Magyarkimle 0,562 0,834 0,962 1 Mosonszentjános 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 Duna kút távolság (km) ~7 ~14 ~20 Legnagyobb korrelációs együttható 0,747 0,676 0,608 Idő (óra) 73 219 499 Idő (nap) 3,04 9,12 20,79
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 Fővám tér: Fo-tv-1 jelű sekély felszín alatti víz megfigyelőkút Rákóczi tér: Ra-tv-2 jelű sekély felszín alatti víz megfigyelőkút Időlépték 6 óra 12 óra 18 óra 24 óra Időlépték 6 óra 12 óra 18 óra 24 óra Mintaszám 4222 2103 1401 1044 Hiányzó adat (%) 10,30 10,62 10,71 11,29 Mintaszám 4215 2086 1403 1020 Hiányzó adat (%) 8,98 9,93 9,12 11,91 Medián 0 0 0 0 Medián 0 0 0 0 Átlag 2,66E-05 0,00045 0,00107 0,0003 Átlag 0,00022 0,00034 0,00045 0,00055 Szórás 0,019 0,032 0,040 0,043 Szórás 0,010 0,032 0,038 0,043
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
Átlagolt maradék (m) Átlagolt maradék (m) Átlagolt maradék (cm) Napi periódus vizsgálata a vízszintek napi átlagos járása alapján Az Fo-tv-2 jelű sekély felszín alatti víz megfigyelőkút kiátlagolt maradéka A Ka-tv-1 jelű sekély felszín alatti víz megfigyelőkút 0,015 kiátlagolt maradéka 0,04 0,01 0,03 0,005 0,02 0,01 0 0-0,005-0,01-0,02-0,01-0,03-0,015-0,04 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Idő (óra) Mosonszentjános sekély felszín alatti víz megfigyelőkút kiátlagolt maradéka. 1,5 1 0,5 0-0,5-1 -1,5 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Idő (óra)
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
Kiátlagolt maradék (mbf) Kiátlagolt maradék (mbf) Kiátlagolt maradék (mbf) Kiátlagolt maradék (mbf) 1. Duna (Vigadó) 2007. évi kiátlagolt maradéka. 100 99,5 99 98,5 98 97,5 97 96,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Idő (hónap) 3. Ka-tv-1 sekély felszín alatti víz megfigyelőkút kiátlagolt maradéka. 100 99,5 99 98,5 98 97,5 97 96,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Idő (hónap) 2. Fo-tv-2 sekély felszín alatti víz megfigyelőkút kiátlagolt maradéka. 100 99,5 99 98,5 98 97,5 97 96,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Idő (hónap) 4. Ra-tv-2 sekély felszín alatti víz megfigyelőkút kiátlagolt maradéka. 100 99,5 99 98,5 98 97,5 97 96,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Idő (hónap)
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!