Hidrológiai Közlöny 2007 (87. évfolyam)
5. szám - Koncsos László–Kozma Zsolt: A hullámtéri feltöltődés becslése a Tisza magyarországi szakaszán
KONCSOS L. - KOZMA ZS.: A hullámtéri feltöltődés becslésa 63 A 3. ábra a becsült feliszapolódás évenkénti értékeinek a teljes időszak átlagára vonatkozó szórását mutatja be a folyó hossztengelye mentén. Mivel az egyes szelvények esetében vett szórás-átlag arányszám ritkán haladja meg a 100%-ot, az eredmények időbeli szórását kismértékűnek mondhatjuk. Érdemes megemlíteni, hogy a Kiskörei tározó környezetében viszonylag nagy szórások tapasztalhatók. Ezt a számítás módjával és a terület morfológiai sajátosságaival magyarázhatjuk. A tározó területén már kis vízszint-változások következében is nagymértékben növekszik a vízzel borított terület nagysága. Azaz a különböző évekhez tartozó eltérő vízállás-idősorok nagyban befolyásolják az üledékfelhalmozódás mértékét. Számítási eredményeink közvetlen információ-tartalmukon túl lehetővé tették, hogy a feliszapolódás árvizekre gyakorolt hosszú távú hatásait elemezhessük. További modellszámításokkal ugyanis előre jelezhető, hogy a hullámtéren az üledék felhalmozódása miatt bekövetkező morfológiai változások hogyan befolyásolják az árvízi kockázatot, illetve az árvíz-károkat (Koncsos és Balogh, 2007). Összegzés Vizsgálataink célja a Tisza hullámterének árvízi eseményekhez köthető feltöltődésének becslése volt. A folyó hossz-tengelye mentén kívántuk meghatározni az éves szintű feliszapolódás átlag- és szórás-értékeinek eloszlását. Elemzéseinket egy üledék-felhalmozódási modellel végeztük el. Az alkalmazott eszköz egy egy-dimenziós hidrodinamikai modellből és egy egyszerűsített lebegőanyag ülepedési modulból állt. Vizsgálatunk során - szükségszerű kiinduló feltevés volt, hogy az áradó folyó hullámtéri tartózkodási ideje és a kiülepedő lebegőanyag mennyisége között lineáris kapcsolat áll fenn. A számításokhoz input adatként mért és - statisztikailag realisztikus -generált hidraulikai idősorokat alkalmaztunk. A jelen cikkben közölt adatok (2. és 3. ábra) egy 50 év hosz-szúságú, generált peremi adathalmazra elvégzett modell-futtatás eredményeit reprezentálják. Vizsgálatunk alapján a következő fő megállapítások tehetők: (i) A Tisza hazai hullámterében az árvizekhez köthető feliszapolódás becsült átlagértéke 0,77 cm /év (ii) A feliszapolódás mértéke a közép-tiszai szakaszon (500-300 fkm) tekinthető a legintenzívebbnek, átlagos értéke 1,34 cm /év Modeling of floodplain sedimentation on the Hungarian Tisza Koncsos, L. (1 ), Kozma, Zs. <2) "'Department of Sanitary and Environmental Engineering, Budapest University of Technology and Economics, Műegyetem rkp. 3,1111. Budapest, Hungary, phone: +36 1 4633752; fax: +361 4633753; e-mail: koncsos@vkkt.bme.hu ' ' Department of Sanitary and Environmental Engineering, Budapest University of Technology and Economics, Műegyetem rkp. 3, 1111. Budapest, Hungary, phone: +36 1 4632955; fax: +361 4633753; e-mail: zsolt.kozma@vkkt.bme.hu Abstract: Hungary is affected most of all by the hazard of inundation in Europe. Recent extreme flood events and the evidence of unfavourable changes in inundation characteristics made it clear that a new concept of flood-defense must be set up. In order to create an adequate long term strategy, the different processes causing the alteration of flood event features must be explored and taken into account. Considering this demand the aim of this research was to analyze flood induced sediment accumulation over floodplains as a possible affecting factor. Our primary goal was to estimate the distribution of the annual increment in the sediment layer's thickness along the Hungarian section of River Tisza. The research included the application of an existent model package as well as model development. The estimation was performed with the help of a simplified accumulation model that consists of a suspended matter sedimentation module and a onedimensional hydrodynamic model. We performed model calculations along the whole Hungarian section of the Tisza with generated - but statistically realistic - input data. Our results indicate that on the long run the suspended matter deposition in the floodplain may lead to major morphologic changes. In case of River Tisza the average rate of sediment accumulation was estimated to be 0.77 cm/year. Middle Tisza region turned out to be the mostly affected section with an average of 1.34 cm/year. The resulting values meet data from the literature. As further advantage, our results serve as the base information for forecasting the changes in water carrying capacity of the floodplain and the likelihood of undesired flood events caused by sediment accumulation. Key words: sediment accumulation, floodplain, hydrodynamic simulation (iii) Ezen értékek összhangban állnak az irodalomban fellelhető, feltöltődésre vonatkozó adatokkal ( Schweitzer, 2006) (iv) Az éves szintű feltöltődés sokévi átlaghoz viszonyított szórása a folyó teljes hazai szakaszán mérsékeltnek tekinthető. Eredményeink igazolják azon sejtést, miszerint a folyó árterén végbemenő üledék felhalmozódás hosszú távon nagy mértékű morfológiai változásokat okozhat. A közelmúlt kutatási eredményei (Koncsos, 2006) kimutatták, hogy a hullámtéri üledékréteg vastagságának növekedése 1:1 arányban idéz elő emelkedést az áradó folyó tetőzési vízszintjeiben. Ezen megállapítás fényében a feliszapolódás nagyban befolyásolja az árvízi jelenségek jellegzetességeit. Célszerű tehát a jövőben a téma mélyebb és részletesebb vizsgálata. Az elemzésünk során kényszerűségből alkalmazott feltevések hasonlót sugallnak. Továbbá modellezési szempontok alapján azt mondhatjuk, hogy jelen vizsgálat megkérdőjelezi a hazai vízminőségi észlelőrendszer és adatbázis megbízhatóságát is. Az előállított átlag- és szórásprofilok közvetlen információ-tartalmukon túl további jelentőséggel bírnak: lehetővé teszik azt is, hogy a feliszapolódás hatásaival kapcsolatban hosszabb távú, modell-számításokra alapuló előrejelzéseket tegyünk. így elsősorban meghatározhatók azok a folyószakaszok, ahol a hordalék-kiülepedés - a hullámtér víztározó, és -szállító kapacitásának csökkentése révén - a jövőben komolyodó árvízvédelmi problémát fog jelenteni. Irodalom Chapra, S„ (1997), Surface Water-Quality Modeling, pp. 298-301, New York. Koncsos, L., Balogh, E. (2007), Flood damage calculation supported by inundation model in the Tisza valley — Harmonizing the Demands of Art and Nature in Hydraulics, folyamatban Koncsos, L. szerk., (2006), A Tisza árvízi szabályozása a Kárpát medencében, Zárójelentés, NKFP - 3IA 003912002, Budapest. Koncsos, L., Windau, U. (1995), Application of a comprehensive decision support system for the water quality management of the River Ruhr, IAHS Symposia and workshop. Boulder. Schweitzer, F. (2006), A magyarországi Tisza és mellékfolyóinak hullámtér feliszapolódás vizsgálata az árvízi biztonság fokozása céljából, Tudományos jelentés, Magyar Tudományos Akadémia, Földrajztudományi Kutatóintézet. Budapest. A kézirat beérkezett: 2007. június 25-én.
