Bendefy László – V. Nagy Imre: A Balaton évszázados partvonalváltozásai (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1969)
III. A parterózió vizsgálata
viszonyait figyelembe véve. A partmenti rétegek váltakozóan telítődtek vízzel, majd ezt követően kiszáradtak, és ez erősen csökkentette azok ellenállóképességét. A helyenként változó partmagasságtól, a partmenti rézsű meredekségétől, az inhomogén összetételtől függően ui. a partra jutó hullámok mindig különböző ellenállóképességű rétegekkel találkoztak, ami hol feltöltődő, hol pedig elmosódó jellegű parti rézsű kialakításához vezetett. Tekintettel továbbá arra, hogy a hullámok nagysága (energiája) a vízmélységek és a változó meghajtási hosszak függvényében folytonosan változott, így a parti rézsű formája rendszerint lépcsőzetesen, de általában szabálytalanul alakult ki. Mint ismeretes, a hatóerőknek megfelelően a part olyan alakot törekszik felvenni, amelyen a rézsűre felfutó hullámok energiája fokozatosan felemésztődik, azaz amikor további elmosás az adott hullámrendszer esetében gyakorlatilag már megszűnik. A parti rézsűnek így kialakuló végső formája a dinamikus egyensúlyi profilnak felel meg. Közelebbről, a parti lejtő deformációja akkor fejeződik be, amikor az adott lejtőszög mellett a hullámhatásnak kitett lejtő egyes pontjaiban a nehézségi erő lejtőirányú összetevőjének hatása kompenzálni tudja a közvetlen, a part felé irányuló hordalékmozgató erő, ill. a visszafelé áramláskor keletkező, ellentétes irányú erők hatását. így tehát a hordalékanyagnak a part, ill. a tó belseje felé megtett útjai (elmozdulási hosszak) egyenlőek, frakciókként egy-egy relatív mozgási középpontot véve alapul. Kétségtelen, hogy az egyes mozgási középpontok a dinamikus egyensúlyi profil teljes hosszán meghatározott, összetartozó szemcsenagyságnak (súlynak) és hajlásszögnek felelnek meg, azaz adott hullámenergia-összeg mellett a szemcsenagyság alakulása a rézsű mentén törvényszerű, és a tó belseje felé csökkenő eloszlású. A relatív mozgási középpontokat véve tehát alapul, a partvonallal közel párhuzamos irányban beszélhetünk a neutrális vonal, ill. végső soron a neutrális zóna kialakulásáról is. A parti rézsűt kialakító szélhullámok energiája a hullámmagasság négyzetével, a rézsűre felfutó hullám sebessége pedig a hullámmagasság 0,64-ik hatványával arányos (a rézsűn mozgó szemcsék súlya viszont a kezdeti elmozdulási sebesség 6-ik hatványával hozható kapcsolatba). Ebből következik, hogy a hullámok magasságában bekövetkezett legkisebb változás is megzavarja a rézsű állékonysági feltételeit, és az egész felület átalakulásához vezet, azaz különböző magasságú hullámok még azonos szemszerkezeti összetétel mellett is különböző mere- dekségű parti rézsűt alakítanak ki. A hullámzás jellege (a szél sebességétől, időtartamától, irányától, a vízmélységtől, valamint a meghajtási hossztól függően) tehát meghatározza a rézsű alakját, és annak szerkezeti összetétele minden egyes hullámverés után más és más lesz. A kisebb magasságú hullámok nem képesek elmosni a nagy magasságú, nagy hatásmélységig lehatoló hullámok által kialakított rézsűt, hanem a magukkal hozott anyagot ezen a rézsűn lerakják. Ilyenkor a rézsű felületén finom szemcséjű anyagokból képződött hullámbarázdák jelennek meg, és a parti rézsű a hullámzás lecsillapodásának jellegétől függően állandóan átrendeződik. Ezt a jelenséget a Balaton déli partjain rendszeresen észleltük, és kialakulását a hullámverés jellegével hoztuk kapcsolatba. A Balaton déli partja mentén ui. a hullámok frontja a partvonallal általában ferde szöget zár be, tehát a hordalékszemcsék a vízmozgás, valamint a nehézségi erő együttes hatására periodikusan, meghatározott esésvonal mentén mozognak, és irányuk eltér a hullámok terjedési irányától, azaz a rézsű ellaposodik. A szemcsék mozgási sebességét a hullámok magasságával találtuk arányosnak, és fordított arányt tapasztaltunk a hullám periódusával kapcsolatban. Az erodált partanyag durvább frakcióihoz tartozó szemcsék a nyugalmi vízszint és a part metszésvonalának környezetében rakódnak le, és az apróbb szemcsék szállítódnak el a tó belseje felé. A parti rézsűn rendszerint 0,1—0,5 mm-nél nagyobb szemcséket találunk — bár néhány esetben ennél kisebb szemnagyság is előfordul — főleg az egyes kisebb partmenti öblözetekben. Végeredményben azt találtuk, hogy a hullámbarázdák a hullámverés lecsillapodása után alakulnak ki végső formájukban. Méreteiket a hullám hossza és periódusa szabja meg, irányuk pedig a hullámfrontnak a partvonallal bezárt szögétől függ; ferde szög alatt érkező hullámok esetében pedig az irány eltér az eredeti hullámfront irányától. Ez alkalommal (miután vizsgálatunk tárgya közvetlenül a parterózió), a hordalékszállításnak ezt a formáját nem tárgyaljuk részletesen, csak megemlítjük szerepét az elmosott partanyag mozgásában, és közvetett módon figyelembe vesszük a tó feltöltődésének jellegére vonatkozó hatását is. B) A HULLÁM ÉS A PART KÖLCSÖNHATÁSA A közvetlen parti hullámhatásból származó elmosódás számítására több éves korábbi, hazai és külföldi vizsgálataink alapján számítási módszert dolgoztunk ki [6, 7, 8] és ezt alkalmaztuk a Balaton évezredes parteróziójának vizsgálatához is. A számítási módszer lényege az, hogy a hullám- és a part kölcsönhatásának fizikai folyamatát véve alapul (a II. 1. pontban leírt megfigyelésekre támaszkodva) figyelembe vesz- szük a hidrológiai, geológiai és morfológiai tényezők hatásait is. A kölcsönhatás fizikai oldalát tekintve méréseink kimutatták, hogy a hullámoknak a parthoz való közeledésével — a hullámmagasság és a hullámhossz folytonos csökkenésével egyidejűén — a tó eredetileg három méretű gravitációs hullámai két méretű hullámokká alakulnak át. A lapos rézsűn a hullám többször is tarajosodik és ilyenkor energiájának egy-egy részét elveszti. Ilyenkor csak a hullámcsúcs esik szét, míg a teljes n* 163
