Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 4. szám
32 Hidrológiai Közlöny 2020. 100. évf. 4. sz. A síkvidéki vízgyűjtőkön a felszíni összegyülekezés vizsgálata és annak leírása, valamint a síkvidéki vízelvezető rendszerek tervezése jelentős szakirodalmi háttérrel rendelkezik (Salamin 1956, Kienitz 1969, 1974, Pálfai 1986). A vízgyűjtőkön összegyülekezett víztömegeket a kifejlesztett számítási módszerekkel meg kellett határozni. A különböző módszerek alkalmazásával kerültek meghatározásra a vízgyűjtőkön összegyülekezett vízmennyiségek, melyet a vízgyűjtőn megépített elvezető rendszerrel károkozások nélkül el kell vezetni. A síkvidéki összegyülekezés meghatározó állapota a belvizek kialakulása. A belvizekre, mint a vízgyűjtők szélsőséges üzemállapotára megkülönböztetett figyelem irányul, hiszen ekkor az öszszegyülekezés folyamata egy olyan szélső helyzetet teremt, amely jelentős károkat eredményez. Jelen dolgozat keretein belül a síkvidéki vízrendszerek öszszegyiilekezési és belvízelvezetési elméletei kerülnek áttekintésre, ütköztetve a napjaink elvezetési gyakorlatának tapasztalataival. Az elméleti háttér és a gyakorlati tapasztalatok alapján már Oroszlány István 1976-ban megjelent tanulmányában közölte (Oroszlány 1976): "A vizsgálati adatok igazolják, hogy a képződött felszíni vizeknek a növények tűrési ideje alatt való elvezetése teljesíthetetlen feladat. Különösen igaz ez a tény a vegetációs időszakban, kiemelten pedig az öntözött területeken". A síkvidéki vízrendezési feladatok több évtizedes üzemeltetési tapasztalati alapján megállapítható, hogy ezen ellentét az eltelt 44 év alatt, napjainkig sem került feloldásra. Ahhoz, hogy az ellentmondást fel lehessen oldani, fontos, hogy a síkvidéki összegyülekezés jelenségét leíró fontosabb elméletek elemzésre kerüljenek, a belvíz képződésének szempontjából. A BELVÍZ ELVEZETÉSÉVEL KAPCSOLATOS PROBLÉMÁK A belvíz jelenségének megítélése már az alkalmazott definíciók sokféleségében is tetten érhető. Habár ugyanazon jelenség leírására törekednek, mégis az 50-et is meghaladja a szakirodalomban alkalmazott definíciók száma {Pálfai 2001). Az árvízhez hasonlóan a belvíz is -jellemzően- csapadékból (hóléből vagy esőből) képződik, de a beszivárgás után fennmaradó vízmennyiség nem folyik le rögtön, hanem a csekély esésű térszín kisebb-nagyobb terepmélyedéseiben összegyűlik, ott átmenetileg tározódik, azaz belvízi elöntéseket okoz. Belvíznek nevezzük a sík területeken elöntéseket okozó, vagy a felszíni talajrétegeket telítő, természetes úton el nem távozó vizeket {Kozák 2006). A belvizek több genetikai típusát különböztetjük meg. A belvizek létrejöttének vizsgálata során a belvizek kialakulásának „útvonalai” vertikális és a horizontális útvonalakat jelenthetnek. Az összegyülekezési elméletek szolgálnak alapul a keletkező belvizek mennyiségi meghatározásának alapjául. A belvíz összegyülekezési szemléletű megközelítése alapvetően olyan állapotot jelent, amikor az összegyülekezés következtében nagyobb víztömeg (qérk) jelenik meg, mint amely az elvezetés (qtáv) során távozik az adott területről, qérk > qtáv. A belvízképződés gyakorlati tapasztalati azt támasztják alá, hogy a belvízképződés folyamatát alapvetően az összegyülekezés és az elvezetés kölcsönhatásának dinamikája határozza meg, melyet az érkező és távozó víztömegek pillanatnyi értékei befolyásolnak. A belvizek képződését meghatározó irányok alapján megkülönböztethető összegyülekezési típusú, felszivárgó és az elvezetés által generált belvizeket. A valós terepviszonyok között a különböző belvíztípusok komplex módon is előfordulhatnak. Összegyülekezési típusú belvizek esetében a lokális felszíni mélyedésben a megjelenő vizek mennyisége meghaladja az onnan elfolyó, beszivárgó, elpárolgó víz mennyiségét {Rakonczai 2001). Sík területeken számottevő felszíni lefolyás nincs, így jellemzően a talaj adottságok és azok pillanatnyi állapota, valamint a relatív domborzati adottságok határozzák meg a belvízképződés menetét. A felszivárgó belvizek esetében a talajvíz szintjének megemelkedése eredményezi telített felszín közeli rétegekből a terepszint fölé kerülésével a felszíni elöntések kialakulását {Zsemle és társai 2000). A talajvizek ilyen jellegű mozgása bekövetkezhet, ha a talajvíz kapcsolatban áll magasabban elhelyezkedő területek talajvizeivel, vagy akár horizontális talajvízáramlások következében is. Az elvezetések következtében létrejött belvizek a belvíz elvezető rendszerek működési sajátosságai következtében alakulnak ki. Az elvezető rendszerek az érkező vízhozamokat nem tudják a keletkezés ütemében elvezetni (tekintettel a beépített elvezetési kapacitások korlátosságára) ezért azokat az aktuálisan rendelkezésre álló elvezetési potenciál (qipot) függvényében transzformálják. Eközben az elvezetési potenciált meghaladó vízhozamok tározódni "kényszerülnek", mégpedig a qipothelyétől kezdődően a folyásiránnyal ellentétesen kialakuló elöntések formájában {Vágás 1989, Kozák 2006). A belvízképződés attól a ponttól indul meg, ahonnan az elvezetési potenciált (qipot) meghaladja az összegyülekezés, vagyis qérk > qipot. A belvízképződés szempontjából kiemelt figyelmet kell fordítani azon területekre, ahol semmilyen elvezetési lehetőség-irány nem áll rendelkezésre (lefolyástalan területek). Ezen területeknél a növénytermesztési területhasználat szempontjából fölös vizek elvezetése csak műszaki eszközökkel biztosítható (pl: drénezés). Itt az antropogén beavatkozás egyértelműen belvízcsökkentő hatású. A műszaki gyakorlatban a belviz kezelése során a szabadfelszínű (vagy talajcsövezett területeken megjelenő telített talajokból) elöntéseket (S) deriváljuk egy előzetesen meghatározott (rendelkezésre álló vagy feltételezett) határfeltétel (Qm) alapján elvezetendő vízhozammá {Kozák 2016). Az elvezetés ezen megközelítés alapján addig tart, amíg az elöntések (S) teljes mértékben meg nem szűnnek. A fenti ideális állapot csak elméleti körülmények között tekinthető relevánsnak, a gyakorlatban ennél sokkal komplexebb módon, több tényező hatásainak egyidejű érvényesülése mellett valósul meg a belvizek megjelenése és az elöntések megszűnése. A tapasztalatok alapján az elvezető rendszer működésének hatása a belvízi elöntésekben tározott víztömegek változásához csekélyebb mértékű,