Discharge regime of high waters of Danube, Sava, Tisa and Drava in Panonnian basin

Abstract

<p>Велике воде су сложена појава како у погледу фактора који је изазивају, тако и<br />у&nbsp; погледу&nbsp; њеног&nbsp; утицаја&nbsp; на&nbsp; екосистем&nbsp; и друштво.&nbsp; У&nbsp; дисертацији&nbsp; је&nbsp; приказана предност&nbsp; анализе&nbsp; великих&nbsp; вода,&nbsp; са&nbsp; две променљиве&nbsp; (запремине&nbsp; и&nbsp; трајање),&nbsp; у односу&nbsp; на&nbsp; уобичајену&nbsp; анализу&nbsp; са&nbsp; једном вредношћу&nbsp; (најчешће&nbsp; максимални годишњи&nbsp; протицај).&nbsp; Резултати&nbsp; добијени статистичком анализом великих вода, које су издвојене методом&nbsp; прага су показали да имају већу применљивост у водопривреди него&nbsp; методе&nbsp; које&nbsp; користе&nbsp; стандардне вредности,&nbsp; јер&nbsp; дају&nbsp; конкретне&nbsp; вредности могућих&nbsp; количина&nbsp; воде&nbsp; (запремине великих вода)&nbsp; Метода прага је примењена на&nbsp; 22&nbsp; станица&nbsp; на&nbsp; четири&nbsp; највеће&nbsp; реке Панонског&nbsp; басена&nbsp; (Дунав,&nbsp; Сава,&nbsp; Тиса&nbsp; и Драва) за период 1964-2013. година што до сад&nbsp; представља&nbsp; највећи&nbsp; узорак&nbsp; на&nbsp; овако великом&nbsp; географском&nbsp; подручју.&nbsp; Као&nbsp; праг за&nbsp; издвајање&nbsp; великих&nbsp; вода&nbsp; узета&nbsp; је вредност&nbsp; Q10,&nbsp; јер&nbsp; је&nbsp; циљ&nbsp; био&nbsp; анализа просторних&nbsp; и&nbsp; временских&nbsp; карактеристика екстремних&nbsp;&nbsp;&nbsp; великих вода у највећих река Панонског басена. Избор прага утицао је и на&nbsp; избор&nbsp; методе&nbsp; годишњих&nbsp; максимума&nbsp; за статистичку&nbsp; анализу&nbsp; карактеристика великих&nbsp; вода.&nbsp; За&nbsp; одређивање&nbsp; параметра&nbsp; теоријских&nbsp; расподела&nbsp; коришћени&nbsp; су&nbsp; L-моменти&nbsp; који&nbsp; дају&nbsp; поузданије&nbsp; оцене параметара&nbsp; од&nbsp; обичних&nbsp; момената.&nbsp; У досадашњим&nbsp; радовима,&nbsp; који&nbsp; су анализирали&nbsp; карактеристике&nbsp; великих&nbsp; вода методом&nbsp; годишњих&nbsp; максимума,&nbsp; функција расподеле&nbsp; се&nbsp; унапред&nbsp; одабирала,&nbsp; а&nbsp; не&nbsp; на основу&nbsp; тестова&nbsp; сагласности&nbsp; и&nbsp; провере графика вероватноће, као што је урађено у овој&nbsp; дисертацији.&nbsp; За&nbsp; проверу&nbsp; сагласности годишњег максимума запремина и трајања коришћени&nbsp; су&nbsp; тестови&nbsp; Колмогоров-Смирнов&nbsp; и&nbsp; Крамер&nbsp; &ndash;Мизес,&nbsp; на&nbsp; основу којих су изабране меродавне расподеле за прорачун&nbsp; великих&nbsp; вода&nbsp; различитих повратних&nbsp; периода&nbsp; на&nbsp; станицама,&nbsp; и обрнуто.&nbsp; Помоћу&nbsp; L-момент&nbsp; дијаграма&nbsp; (LCs/L-Ck)&nbsp; утврђена&nbsp; је&nbsp; хомогеност&nbsp; региона, у&nbsp; овом&nbsp; случају&nbsp; Панонског&nbsp; басена,&nbsp; као&nbsp; иизабрана&nbsp; регионална&nbsp; расподела&nbsp; (LN)&nbsp; за запремине и трајање велике воде.&nbsp; Кластер анализа коришћена&nbsp; је као друга метода за издвајање&nbsp; хомогених&nbsp; региона.&nbsp; На&nbsp; основу ове&nbsp; анализе&nbsp; у&nbsp; Панонском&nbsp; басену&nbsp; су издвојена&nbsp; три&nbsp; региона&nbsp; која&nbsp; имају&nbsp; исте карактеистике.</p>

<p>Velike vode su složena pojava kako u pogledu faktora koji je izazivaju, tako i<br />u&nbsp; pogledu&nbsp; njenog&nbsp; uticaja&nbsp; na&nbsp; ekosistem&nbsp; i društvo.&nbsp; U&nbsp; disertaciji&nbsp; je&nbsp; prikazana prednost&nbsp; analize&nbsp; velikih&nbsp; voda,&nbsp; sa&nbsp; dve promenljive&nbsp; (zapremine&nbsp; i&nbsp; trajanje),&nbsp; u odnosu&nbsp; na&nbsp; uobičajenu&nbsp; analizu&nbsp; sa&nbsp; jednom vrednošću&nbsp; (najčešće&nbsp; maksimalni godišnji&nbsp; proticaj).&nbsp; Rezultati&nbsp; dobijeni statističkom analizom velikih voda, koje su izdvojene metodom&nbsp; praga su pokazali da imaju veću primenljivost u vodoprivredi nego&nbsp; metode&nbsp; koje&nbsp; koriste&nbsp; standardne vrednosti,&nbsp; jer&nbsp; daju&nbsp; konkretne&nbsp; vrednosti mogućih&nbsp; količina&nbsp; vode&nbsp; (zapremine velikih voda)&nbsp; Metoda praga je primenjena na&nbsp; 22&nbsp; stanica&nbsp; na&nbsp; četiri&nbsp; najveće&nbsp; reke Panonskog&nbsp; basena&nbsp; (Dunav,&nbsp; Sava,&nbsp; Tisa&nbsp; i Drava) za period 1964-2013. godina što do sad&nbsp; predstavlja&nbsp; najveći&nbsp; uzorak&nbsp; na&nbsp; ovako velikom&nbsp; geografskom&nbsp; području.&nbsp; Kao&nbsp; prag za&nbsp; izdvajanje&nbsp; velikih&nbsp; voda&nbsp; uzeta&nbsp; je vrednost&nbsp; Q10,&nbsp; jer&nbsp; je&nbsp; cilj&nbsp; bio&nbsp; analiza prostornih&nbsp; i&nbsp; vremenskih&nbsp; karakteristika ekstremnih&nbsp;&nbsp;&nbsp; velikih voda u najvećih reka Panonskog basena. Izbor praga uticao je i na&nbsp; izbor&nbsp; metode&nbsp; godišnjih&nbsp; maksimuma&nbsp; za statističku&nbsp; analizu&nbsp; karakteristika velikih&nbsp; voda.&nbsp; Za&nbsp; određivanje&nbsp; parametra&nbsp; teorijskih&nbsp; raspodela&nbsp; korišćeni&nbsp; su&nbsp; L-momenti&nbsp; koji&nbsp; daju&nbsp; pouzdanije&nbsp; ocene parametara&nbsp; od&nbsp; običnih&nbsp; momenata.&nbsp; U dosadašnjim&nbsp; radovima,&nbsp; koji&nbsp; su analizirali&nbsp; karakteristike&nbsp; velikih&nbsp; voda metodom&nbsp; godišnjih&nbsp; maksimuma,&nbsp; funkcija raspodele&nbsp; se&nbsp; unapred&nbsp; odabirala,&nbsp; a&nbsp; ne&nbsp; na osnovu&nbsp; testova&nbsp; saglasnosti&nbsp; i&nbsp; provere grafika verovatnoće, kao što je urađeno u ovoj&nbsp; disertaciji.&nbsp; Za&nbsp; proveru&nbsp; saglasnosti godišnjeg maksimuma zapremina i trajanja korišćeni&nbsp; su&nbsp; testovi&nbsp; Kolmogorov-Smirnov&nbsp; i&nbsp; Kramer&nbsp; &ndash;Mizes,&nbsp; na&nbsp; osnovu kojih su izabrane merodavne raspodele za proračun&nbsp; velikih&nbsp; voda&nbsp; različitih povratnih&nbsp; perioda&nbsp; na&nbsp; stanicama,&nbsp; i obrnuto.&nbsp; Pomoću&nbsp; L-moment&nbsp; dijagrama&nbsp; (LCs/L-Ck)&nbsp; utvrđena&nbsp; je&nbsp; homogenost&nbsp; regiona, u&nbsp; ovom&nbsp; slučaju&nbsp; Panonskog&nbsp; basena,&nbsp; kao&nbsp; iizabrana&nbsp; regionalna&nbsp; raspodela&nbsp; (LN)&nbsp; za zapremine i trajanje velike vode.&nbsp; Klaster analiza korišćena&nbsp; je kao druga metoda za izdvajanje&nbsp; homogenih&nbsp; regiona.&nbsp; Na&nbsp; osnovu ove&nbsp; analize&nbsp; u&nbsp; Panonskom&nbsp; basenu&nbsp; su izdvojena&nbsp; tri&nbsp; regiona&nbsp; koja&nbsp; imaju&nbsp; iste karakteistike.</p>

<p>High&nbsp; waters&nbsp; are&nbsp; a&nbsp; complex phenomenon&nbsp; both&nbsp; in&nbsp; terms&nbsp; of&nbsp; the&nbsp; factors&nbsp; that cause it, as well as in terms of its impact on the ecosystem&nbsp; and&nbsp; society.&nbsp; This&nbsp; dissertation presents&nbsp; the&nbsp; advantage&nbsp; of&nbsp; analyzing&nbsp; high waters&nbsp; with&nbsp; two&nbsp; variables&nbsp; (volumes&nbsp; and duration), compared to the usual analysis with one&nbsp; value&nbsp; (usually&nbsp; the&nbsp;&nbsp; maximum&nbsp; annual discharge).&nbsp; The&nbsp; results&nbsp; obtained&nbsp; by&nbsp; the statistical&nbsp; analysis&nbsp; of&nbsp; high&nbsp; waters,&nbsp; which&nbsp; are defined&nbsp; by&nbsp; the&nbsp; threshold&nbsp; method,&nbsp; have&nbsp; shown that&nbsp; they&nbsp; have&nbsp; greater&nbsp; applicability&nbsp; in&nbsp; water management&nbsp; than&nbsp; methods&nbsp; that&nbsp; use&nbsp; standard values&nbsp; because&nbsp; they&nbsp; give&nbsp; concrete&nbsp; values&nbsp; of possible&nbsp; water&nbsp; quantities&nbsp; (volume&nbsp; of&nbsp; highwaters).&nbsp; The&nbsp; threshold&nbsp; method&nbsp; was&nbsp; applied&nbsp; to 22 stations on the four largest rivers Pannonian Basin&nbsp; (Danube,&nbsp; Sava,&nbsp; Tisa&nbsp; and&nbsp; Drava)&nbsp; for the period&nbsp; 1964-2013.&nbsp; This&nbsp; represents&nbsp; the&nbsp; largest sample&nbsp; in&nbsp; such&nbsp; a&nbsp; large&nbsp; geographical&nbsp; area.&nbsp; The value&nbsp; of&nbsp; Q10&nbsp; was&nbsp; taken&nbsp; as&nbsp; the&nbsp; threshold&nbsp; for defining&nbsp; the&nbsp; high&nbsp; waters,&nbsp; as&nbsp; the&nbsp; aim&nbsp; was&nbsp; to analyze the spatial and&nbsp; temporal&nbsp;&nbsp; characteristics of extreme&nbsp; high waters&nbsp; in the&nbsp; largest rivers of the&nbsp; Pannonian&nbsp; Basin.&nbsp; The&nbsp; threshold&nbsp; selection also&nbsp; influenced&nbsp; the&nbsp; selection&nbsp; of&nbsp; the&nbsp; annual maximum method for statistical analysis of the characteristics of high waters. L-moments were<br />used&nbsp; to&nbsp; determine&nbsp; the&nbsp; parameter&nbsp; of&nbsp; the theoretical&nbsp; distributions,&nbsp; which&nbsp; give&nbsp; more reliable&nbsp; estimates&nbsp; of&nbsp; parameters&nbsp; than&nbsp; ordinary moments.&nbsp; In&nbsp; the&nbsp; previous&nbsp; researches,&nbsp; which analyzed&nbsp; the&nbsp; characteristics&nbsp; of&nbsp; high&nbsp; waters&nbsp; by the&nbsp; method&nbsp; of&nbsp; annual&nbsp; maximums,&nbsp; the distribution&nbsp; function&nbsp; was&nbsp; selected&nbsp; in&nbsp; advance, and&nbsp; not&nbsp; on&nbsp; the&nbsp; basis&nbsp; of&nbsp; tests&nbsp; of&nbsp; approval&nbsp; and check&nbsp; of&nbsp; probability&nbsp; graphs,&nbsp; as&nbsp; is&nbsp; done&nbsp; in&nbsp; this dissertation. In order to&nbsp; check the goodness-offit&nbsp; tests&nbsp; of&nbsp; annual&nbsp; maximum &nbsp; volumes&nbsp; and duration,&nbsp; the&nbsp; tests&nbsp; Kolmogorov-Smirnov&nbsp; and Kramer-Mizes&nbsp; were&nbsp; used,&nbsp; and&nbsp; based&nbsp; on&nbsp; their results&nbsp; representative&nbsp; distribution&nbsp; was&nbsp; chosen for&nbsp; calculation&nbsp; of&nbsp; different&nbsp; return&nbsp; periods&nbsp; of high waters on the stations, and vice versa.&nbsp; The L-moment&nbsp; diagram&nbsp; (L-Cs/L-Ck)&nbsp; determined the homogeneity&nbsp;&nbsp; of the region, in this case the Pannonian&nbsp; basin.&nbsp; L-moments&nbsp; were&nbsp; used&nbsp; for selection&nbsp; of&nbsp; regional&nbsp; distribution&nbsp; (LN)&nbsp; forvolumes&nbsp; and&nbsp; duration&nbsp; of&nbsp; high&nbsp; waters.&nbsp; Cluster analysis&nbsp; was&nbsp; used&nbsp; as&nbsp; the&nbsp; second&nbsp; method&nbsp; for separating homogeneous regions.&nbsp; Based on this analysis&nbsp; in the Pannonian&nbsp; Basin, three regions have&nbsp; been&nbsp; identified&nbsp; that&nbsp; have&nbsp; the&nbsp; same hydrological characteristics.</p>