Hidrológiai tájékoztató, 2016
DIPLOMAMUNKA PÁLYÁZATOK - Szabó Mészáros Marcell: Élőhely szempontú folyami hidromorfológiai vizsgálatok 1D modellezéssel
Élőhely szempontú folyami hidromorfológiai vizsgálatok 1D modellezéssel* * Eredeti diplomamunka cím: Shelters for juvenile Atlantic salmon Availability and prediction in rivers with and without hydropower regulation 2015. június, Trondheim, Norvégia SZABÓ-MÉSZÁROS MARCELL Jelen tanulmányban öko-hidraulikai vizsgálatok kerülnek tárgyalásra a fiatalkori Atlanti lazacok és jellemző élőhelyük három közép-norvégiai folyószakaszán keresztül. Bevezetés Mind a folyószabályozás, mind pedig a vízerőművek veszélyeztetik a fiatalkori Atlanti lazacok (Salmo Salar) természetes élővilágát a megnövekedett finomszemcséjű hordaléknak köszönhetően. A folyómeder nagyobb szemesei közti menedékkeresés kényszerűség a fiatalkori lazacok számára, megbújva bennük nő a túlélésük esélye. A tanulmány egyik célja a feltárt menedékek és a görgetett hordalék, mint befoglaló közeg közötti kapcsolat egyértelműsítése, korábbi adatokat kiegészítve (Jocham et al. 2012). A definiált kapcsolatot felhasználva a dolgozat második fele egy-dimenziós hidraulikai modellben vizsgálja a búvóhelyek és a meder pár évtized alatt bekövetkező változását. Két eltérő vízjárási állapot mederre kifejtett hátasa került bemutatásra kvalitatív modellezéssel, közép Norvégia két vízfolyása, a Lundesokna és a Nidelva folyó egy-egy szakaszán. Mindkét folyószakasz vízjárása évtizedek óta vízerőművek által szabályozott. Adatgyűjtés és Módszertan Három vízfolyáson, a Lundesokna, Nidelva és a Gaula folyó egy-egy szakaszán történtek terepi, labor illetve numerikus vizsgálatok (7. táblázat). 1. táblázat. Vizsgálatok folyószakaszonként Vízfolyások Menedékek feltárása Mederanyag mintavétel 1D modellezés Gaula 4+ Lundesokna + + + Nidelva + + Egy 0,5 m élhosszúságú négyzetes keretet az alacsony vízállásnál szárazra kerülő kavicsos mederre helyezve történt a menedékek feltárása. Rugalmas műanyag cső segítségével (d=13 mm) a zavartalan mederanyagban egyenként detektál-hatóak a potenciális búvóhelyek. Egy búvóhely regisztrálásra került, ha a mü- anyagcső behatolása elérte a 3,0 cm-t. Ez az úgynevezett Finstad-módszer (Finstad et al. 2007) A búvóhelyek összegzésével az adott folyószakasz minősíthető lehetséges élettérként a fiatalkori lazacok számára (2. táblázat). 2. táblázat. Folyószakasz minősítése menedékek száma alapján (Forseth és Harby, 2014) Állapot Rossz Mérsékelt JÓ Menedékek száma/0,25m2 <5 5-10 10< A menedékek felmérését a hordalék mintavétele követte. A mederanyag mintavétel a meder felső 15-25 cm mélységű rétegéből történt. A minták szemcseeloszlási görbéje került meghatározásra a görbe 5 és 10%-hoz tartozó szemcse-átmérőkkel (D5 és D10) együtt. A kiválasztott paraméterek a szemcseeloszlási görbe kisebb szemcseátmérőjű (<8-16mm) hordalékait jellemzik, melyek kitöltik a nagyobb szemcsék közti üregeket, azaz hatással lehetnek az elérhető búvóhelyek számára. A menedékek száma valamint a meghatározott paraméterek közti kapcsolat lineáris korreláció és regresszió analízissel került értékelésre. A numerikus modellhez a geometriai és hidraulikai adatok korábbi tanszéki munkákból rendelkezésre álltak. A modellek minden esetben 20 éves periódusban vizsgálták a különböző vízjárási állapotok mederre kifejtett hatását (HEC-RAS v.4.1). A szimulációk folyószabályozás előtti (természetes) és azt követő (szabályozott) időszakot tükrözték. Folyószakaszonként 1-1 éves természetes és szabályozott időszak került kiválasztásra, napi vízhozam adatokkal. Természetes vízjárásnál a kiválasztott periódusok 3-5 éves visszatérési idejű áradásokat is magukban foglaltak (Qmax Lund=58 m3/s ; Qmax_ní«í=300 m3/s). Szabályozott vízjárások esetében a 2000-es éveket követő időszakban került kijelölésre az egy éves periódus (Qs2_MAx_Lund=20 m3/s ; Qsz max Nid=250 m3/s). Minden szimulációhoz az egy éves periódusok kerültek ismétlésre 20 alkalommal a két évtized modellezésére. /. ábra. Ds és Dw szemcseeloszlási paraméterek hozzátartozó menedékekkel együtt, illesztett regressziós egyenesekkel Modellezés eredményeként a relatív és abszolút változások kerültek értékelésre keresztszelvényenként és a teljes folyószakaszon egyaránt különböző paramétereken keresztül. A felhasznált paraméterek a meder tengerszint feletti magassága (keresztszelvényenként a legmélyebb pont), szemcseeloszlási görbe választott paraméterei (D5, D10 számított paraméterek, d50 és d90 közvetlen modell paraméterek) voltak, valamint a mederanyag tonnában kifejezett kummulált változása a 20 éves szimuláció alatt. 31
