Hidrológiai Közlöny 2011 (91. évfolyam)

5. szám - Kiss Tímea–Andrási Gábor: A horvátországi duzzasztógátak hatása a Dráva vízjárására és a fenékhordalék szemcse-összetételének alakulására

18 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2011. 91. ÉVF. 5. SZ. A Donja Dubra-i erőmű alatt a Drávába torkollik a jelentős hordalékmennyiséget szállító Mura (Szekeres 2003). Szekeres (2003) szerint a Botovonál szállított lebegtetett hordalék jelentős hányada a Murából származik, és ez akkor mutatkozik meg leginkább, mikor a Dráva kisvizes időszakában a Murán árvíz vonul le. Botovo és Barcs között a lebegtetett hordalék hozama csökkenő tendenciát mutat, mivel árvízkor akkumulálódik az ár- és hullámtereken. Szekeres (2003) vizsgálta részletesebben a Dráva jelenlegi hordalék-viszonyait, megállapítva, hogy arra jelentős hatással vannak a mederkotrások, a vízerőmüvek - amelyek mesterséges árhullámai folyamatosan kavicsanyagot mosnak ki a mederből. A nagyobb szemek a meder alján maradnak, míg a kisebb frakciójú hordalék a bélavári szakaszon a fenéken tovább mozog, majd a barcsi szakaszon folyamatosan akkumulálódik. Azonban amikor a mederpáncélzat nagyobb árhullámok idején (700 m'/s-tól) felszakad, az alatta lévő hordalék „kavicsos áradatként" mozog Bélavár és Barcs felé, mely zátonyokat hoz létre a mederben, illetve a bányászat során keletkező üregeket feltölti. Az árvizek levonulása után újból elkezdődik a mederpáncélozódás folyamata (Szekeres 2003). 3. Az alkalmazott módszerek A kutatás célja a Dráván épült vízerőművek vízjárást és a fenékhordalék szemcseösszetételét befolyásoló hatásának vizsgálata. A vízállás változásait az 1958-2009 közötti időszak napi vízállás-adatai alapján elemeztük, az őrtilosi (235,9 fkm) vízmérce reggeli adatait felhasználva. Meghatároztuk az éves nagyvizet (NV), középvizet (KÖV) és a kisvizet (KV), valamint árvízgyakorisági és vízállás tartóssági görbéket szerkesztettünk. Ezeket az adatsorokat az erőművek üzembe helyezése előtti és utáni időszakokra vonatkozóan összehasonlítottuk, hogy az erőmüvek vízjárásra gyakorolt hatásait meghatározzuk. A szemcseösszetétel változásának jellemzéséhez 13 zátony kavicsanyagát vizsgáltuk meg összesen 100 ponton. A vizsgálathoz alkalmazott Digital Gravelometer szoftver a zátonyról készült digitális kép alapján adja meg a szemcseösszetételt. A szoftver a zátonyra fektetett 55x55 cm-es keret méretei alapján, az egyes szemcséket bedigitalizálva számolja ki a szemcseméretet. A módszer segítségével csak olyan kavicsanyagból lehet helyes adatot kinyerni, amelyet nem fed iszapos hártya és jól elkülönülnek egymástól az egyes szemek. A módszer előnye, hogy egyszerűen és gyorsan lehet vele mérni, míg a hagyományos úton szitálással, esetleg tolómérővel történő mérés esetén nagy mennyiségű hordalékot kellene a laborba vinni, továbbá ennyi pontból ezt nem is lehetne egyszerűen megvalósítani. A szemcseösszetételt a zátonyok több pontján elemeztük, meghatározva a kavicsanyag osztályozottsági, ferdeségi és csúcsossági paramétereit is. A továbbiakban a legnagyobb szemcseméret (mm) a zátonyon található legnagyobb kavics méretét jelenti. A zátony egyes mérőpontjainak közepes szemcsemérete a szemcseösszetételi-görbe mértani közepét jelenti (Bérezi és Balogh 1991). Míg az átlagos szemcseméretet egy-egy zátony egészére határoztuk meg, a mérési pontok szemcse-összetételi görbéi alapján. A hordalék annál osztályozottabb, minél kisebb mértékben változik a folyó energiája (ezt az osztályozottság egyre kisebb értékei tükrözik). Ha a folyóvíz energiája hosszabb ideig vagy gyakrabban volt erősebb az átlagosnál, akkor pozitív ferdeség értékeket kapunk, míg a negatív ferdeség esetén tartósan vagy gyakrabban volt kisebb energiájú az átlagosnál a vízfolyás. Ha a csúcsosság nagyon alacsony (lapos görbe) vagy nagyon magas értékű (csúcsos görbe), akkor az adott hordalék az elszállítási helyén is már jól osztályozott volt, és ezt a tulajdonságát megőrizve akkumulálódott, anélkül, hogy tovább osztályozódott volna (ld. Bérezi és Balogh 1991). 4. Eredmények A három horvátországi vízerőmű vízjárásra gyakorolt hatásának elemzéséhez az 1958-2009-es időszak vízállásait elemezzük. Majd a szemcseösszetétel alakulását többféle megközelítésből vizsgáljuk meg, hogy minél jobban kirajzolódjanak a Dráva durva szemű hordalékának a változásai. 4.1. Vízállás változások a Dráva őrtilosi szelvényében, 1958-tól 2009-ig 4.1.1. A jellegzetes vízállások (KV, KÖV, NV) alakulása A vízállás görbéket a vízerőművek üzembe helyezése a lapján három szakaszra lehet osztani (1. ábra). A varasdi erőmű (1975) üzembe állása előtti időszakban (1958-1975), az éves kisvízszint értékek rendszerint 50 és -50 cm között mozogtak (átlagos KV: 0 cm). Az 1971 és 1972 évek alacsony vízállásait kivéve emelkedés volt jellemző a kisvizek szintjére. A közepes vizek szintje általában 50 és 150 cm között mozgott (átlag KÖV: 111 cm). Ekkor a közép-vízszint hosszú távú tendenciózus csökkenéséről vagy növekedéséről nem beszélhetünk. A nagyvizek azt mutatják (átlag NV: 315 cm), hogy csaknem minden évben jellemzőek voltak az árvizek, melyek szintje nőtt, és egyre szélsőségesebbé vált. varasdi_erőmü. _ Cakovec-i erömü Árvíz iDonja Dubrava-i erőmű i szint > 240 CM CM CM 1. ábra. A kis-, közepes-, és nagyvíz szintjeinek alakulása 1958-2009-es időszakban Őrtilosnál A következő időszak (1975-1989), ami a három erőmű üzembe helyezésének ideje. A varasdi erőmű megépítése után először csökkenő tendenciát mutat a kisvizek szintje, majd elkezdett emelkedni. A Cakovec-i és a Donja Dubrava -i erőművek üzembe helyezése után, azonban már jelentősen csökkenő tendenciát mutat (átlag KV: 3 cm). A létesítmények hatása leginkább az üzembe helyezést követő két évben látszik, ugyanis mindhárom jellemző vízállás értéke lecsökkent, mely feltehetőleg a tározóterek feltöltéséből adódik. Az éves közepes vízszintek (átlag KÖV: 105 cm) egyenletesebbé váltak, majd a Cakovec-i erőmű megépítése után elkezdtek jelentősen csökkeni. A nagyvizek szintjében (átlag NV: 296 cm) szintén csökkenés figyelhető meg. Az 1989-2009-es időszakban már mindhárom paraméterben megjelennek az erőmüvek összegzett hatásai. A kis(átlag KV: -121 cm) és közepes vízszintek (átlag KÖV: -10 cm) folyamatosan, de az előző időszakhoz képest jelentősebben csökkenő tendenciát mutatnak. A kisvizek átlagosan 118 cm-rel csökkentek, a közepes vizek szintje pedig átlagosan 115 cm-rel lett alacsonyabb. A nagyvizek szintje néhány csapadékosabb évet kivéve - folyamatosan csökken (átlag NV: 259 cm) és egyre szélsőségesebb értékeket vesz fel. Ez abból adódhat, hogy a Donja Dubrava-i erőmű meg-