Hidrológiai Közlöny 2011 (91. évfolyam)

3. szám - Csáfordi Péter–Kalicz Péter–Gribovszki Zoltán: Erdősült kisvízgyűjtő éves hordalékhozamának becslése – és egy hordalékkúp hatásának vizsgálata

CSÁFORDI P. - KALICZ P. - GR

IBOVS

2K

J Z.: Erd

ösült kisvízgyüjtő hordalékhozama 53 hordalékhozam-növekedés mutatható ki, mint a megelőző időszakokban: 2006. márciustól 2008. októberig összesen 2433,49 dm

3 görgetett hordalékhozam, 2008. októbertől 2009. augusztusig 4052,45 dm

3. Ezek a tények alátámasztják, hogy a téli félév hatásain kívül egyéb tényező, jelen esetben a monitorozott hordalékkúp bepótlódása is befolyásolja a hordalék-szállítási dinamikát 2008. októbertől. Kummulalt havi vízhozam e» kummulatt havi görgetett hordalékhozam az Ido függvényében 400000 r 2006 mire • ZJ08 okl GH «1 = 81.12dm"3/hó / / ^ s"' Depónia Hls:alli1odása 2008 okl • 2009 aug _, GH.ttl - 368.40 dm-3/hó I Í 1 I I I I i i i I i I I 1 1 1 1 I I I i I 7. ábra. A kummulált havi vízhozam és kummulált havi görgetett hordalékhozam idősora 2006. januártól 2009. októberig A 7. ábrán a kummulált havi vízhozam-összeg és görgetett hordalékhozam-összeg grafikonja látható az idő függvényében. A vízhozam-összeg idősorán a depónia hatása nem észlelhető. Ellenben szembetűnő a görgetett hordalékhozam grafikonjának hirtelen meredekség-növekedése, amely szintén bizonyítja, hogy a depónia elszállítódása jelentős többlethordalékot juttatott a vízfolyásba. A hordalékkúp mozgása alatt 4,5-szeresére, 0,55 t m"

3-re (368,40 dm

3 hó"') növekedett az átlagos havi görgetett hordalékhozam a depónia többlethatásától mentes megelőző időszakhoz képest (81,12 dm

3 hó"' =0,12 t-m"

3). A hordalékkúp kiürülése is több szakaszra osztható, a legaktívabb periódusok 2009. január március, illetve június hónapokban figyelhetők meg. Előbbiek a hóolvadások utáni nagyobb árhullámokhoz, utóbbi pedig a június végi nagy esőzésekhez köthető. Habár 2009 augusztusa után a görgetett hordalékhozam grafikonjának meredeksége jelentősen csökken, ahhoz, hogy a depónia többlethatásának megszűnését biztosan meg tudjuk állapítani, még további vizsgálatokra van szükség. 5. Összefoglalás és konklúzió Az erdősült kisvízfolyások hordalékszállítási dinamikájának pontosabb megismerése végett mért és modellezett adatok alapján számszerűsítettük a soproni-hegységi Farkasárok görgetett és lebegtetett hordalékhozamát a 2008. október 22. és 2009. október 16. közötti időszakra. Geodéziai módszerrel meghatároztuk egy mesterségesen megindított hordalékkúpból eltávozott hordalék-mennyiséget. Trendelemzéssel vizsgáltuk a hordalékdepónia vízhozamra és görgetett hordalékhozamra gyakorolt hatását. A vizsgálatok alapján a Farkas-árok kisvízfolyásán 88,93 tonna lebegtetett hordalék és 6,18 tonna görgetett hordalék, azaz összesen 95,11 tonna hordalék érkezett le a mintavételi helyig. A hordalék-depónia 15,80 tonnával részesedett a teljes hordalék-mennyiségből, vagyis elszállítódása 20 %-os hordaléktöbbletet okozott. A hordalékkúp bepótlódása alatt 4,5-szeresére, 0,55 t-m"

3-re növekedett az átlagos havi görgetett hordalékhozam a depónia többlethatásától mentes megelőző, 2006. március-2008. október közötti időszakhoz képest. A mérési és módszertani pontatlanságok, valamint számítási egyszerűsítések miatt eredményeinket fenntartásokkal kell kezelni. Kapott adataink azonban jól reprezentálják a lebegtetett hordalék jelentősebb mennyiségét a görgetett hordalékhoz képest, valamint a vízfolyás útját elgátoló fauszadéknak a hordalékszállításra gyakorolt hatását. E tapasztalatok hasznosíthatók, ha a meder kimosódását (fenékküszöbök) vagy egy tározó feltöltődését (hordalékfogó létesítmények) szeretnénk megakadályozni. A patakmederben történő üledék-lerakódás és -elszállítódás dinamikájának ismerete a csőátereszek funkciójának hosszú távú megőrzésében is segítséget jelent. A lebegtetett hordalékszállítási modell mennyiségi eredményei - további korrekciók után - a Rák-patak vízgyűjtőjén a vízügyi tervezésben is felhasználhatók. A hordalék-szállítási arány ismeretében a teljes hordalék-hozamból a Farkas-árok erózióveszélyeztetettsége is becsülhető, amely az erdészeti beavatkozások tervezésében játszhat szerepet. 6. Köszönetnyilvánítás Tanulmányunk a Deutsche Bundesstiftung Umwelt, az ERFARET (GOP-1.1.2-08/1-2008-0004) és a TÁMOP 4.2.1/B-09 /KONV-2010-006 jelű program anyagi támogatásával jött létre. Hálás köszönet illeti a Leibniz Universität Hannover, Naturwissenschaftliche Fakultät, Institut für Physische Geographie und Landschaftsökologie dolgozóit. Külön kiemelnénk Prof. Dr. Thomas Mosimann, Dr. Uwe Meer, Dr. Jens Gross, Jan Bug, Philipp Herbst és Heiko van Wensen urakat. 7. Irodalom Albert J. M. 2004: Hydraulic analysis and double mass curves of the middle Rio Grande from Cochiti to San Marcial, New Mexico. Thesis for the Degree of MSc., Colorado State University, Fort Collins, Colorado, pp. 1-207 Bálint G., Csík A., Gauzer B. 2009: Hidrológiai előrejelzés együttesek alkalmazása a középtávú meteorológiai előrejelzésekből eredő bizonytalanságok figyelembevételére. In Magyar Hidrológiai Társaság XXVII. Országos Vándorgyűlése, Baja, 2009. július 1-3. Bellér P. 1996: Meszezési kísérletek a Soproni-hegységben. Kutatási jelentés, Soproni Egyetem, Sopron Bogárdi J. 1971: Vízfolyások hordalékszállítása. Akadémiai Kiadó, Budapest, ps. 49-74 Bousfield G. 2008: Peakflow prediction using an antecedent precipitation index in small forested watersheds of the Northern California coast range. MSc Thesis, Humboldt State University, pp. 1-67 Brauner M. 1999: Modelling the sediment budget of an alpine catchment within GIS environment. Universität für Bodenkultur, Institut für Wildbach und Lawinenschutz, Vienna, Austria, pp. 1-7 Centeri Cs. 2001: Az általános talaj veszteség becslési egyenlet (USLE) K tényezőjének vizsgálata. Ph.D. értekezés, Szent István Egyetem, Gödöllő, pp. 1-103 Chang M. 2006: Forest hydrology (An introduction to water and forests). Second Edition, Stephen F. Austin State University, Nacogdoches, Texas, USA., Taylor and Francis, Boca Raton, ps. 237-282 Cobaner M., Unal B., Kisi O. 2009: Suspended sediment concentration estimation by an adaptive neuro-fiizzy and neural network approaches using hydro-meteorological data. Journal of Hydrology, Vol. 367, pp. 52-61 Csáfordi P., Kalicz P., Gribovszki Z., Kucsara M. 2009a: A Brennbergi-tározó hordaléklerakódás-vizsgálata. Hidrológiai Közlöny, Vol. 3, pp. 33-37 Csáfordi P., Kalicz P. 2009b: A vízhozam, a vízhőmérséklet és a fahasználatok hatása kisvízfolyások lebegtetett hordalékszállítására a Soproni-hegységben. In: VIII. Természet-, műszaki- és gazdaságtudományok alkalmazása nemzetközi konferencia, Nyugat-magyarországi Egyetem, Szombathely, 2009. május 23. Csáfordi P., Gribovszki Z., Válint Zs., Kalicz P. 2010: Kisvízfolyások anyagszállításának vizsgálata két árhullám példáján. Hidrológiai Közlöny, Vol. 2, pp. 55-61 Estrany J., Garcia C., Batalla R. J. 2009: Suspended sediment transport in a small Mediterranean agricultural catchment. Earth Surface Processes and Landforms (Published online) Fedora M. A., Beschta R. L. 1989: Storm runoff simulation using an antecedent precipitation index (API) model. Journal of Hydrology, Vol. 112, pp. 121-133 Gao P., Mu X.-M., Wang F., Li R. 2010: Changes in streamflow and sediment discharge and the response to human activities in the mid-