Hidrológiai Közlöny 1960 (40. évfolyam)

5. szám - Károlyi Z.: Zátonyvándorlás és gázlóalakulás – különös tekintettel a magyar Felső-Dunára

Károlyi Z.: Zátonyvándorlás és gázlóalakulás Hidrológiai Közlöny 1960. 5. sz. 35]^ Kurzmann [7] szerint a Rajnán és az Inn-en is igazolták, hogy két zátony között a hordalék keresztezi a küszöböt (mert ott a folyásirány a felszínen és a fenéken azonos). A svájciak az Aare folyón végzett mérések alapján megállapították [8], hogy a zátonyokon és a gázlóküszöbökön az ellenálló fedőréteg apadáskor keletkezik. Ilyenkor a vízmélység ezeken a helyeken a meder többi részéhez viszonyítva erősebben csökken, az elragadó erő pedig nő. Ennek következtében a finom anyag kimosódik, és csak a durvaszemű anyag marad a fenéken. Ezt igazolják a hordalékmérési eredmények, amelyek szerint apadáskor a gázlók alatt ugyanannyi, de finomabb összetételű hordalékot fogtak, mint a gázlók felett. Ehlers [9] is megállapítja, hogy az árvíz a gázlókban lerakódásokat okoz. Ennek mértéke az Oderán, ahol van kisvízszabályozás, 0,5 m körül van, míg a Visztulán, ahol nagy a zátonyvándorlás, 2—3 m-es küszöbemelkedések is előfordulnak. Mindebből láthatjuk, hogy a zátonyvándorlás megállítása egyértelmű a hajózási viszonyok javításával, mert a gázlók kimélyülését eredményezi. Ahhoz azonban, hogy a zátony vándorlás megállításáról beszélhessünk, ismernünk kell keletkezésének okait. 4. A zátony vándorlás okai A zátonyvándorlást a különböző szerzők sokféleképpen magyarázták. Ha ezeken a magyarázatokon végigtekintünk, bizonyos fejlődést látunk, de meg kell állapítanunk, hogy ezen a téren a fogalmak csak általánosságban tisztázódtak. Az egyes esetekre alkalmazható konkrét magyarázat most sem lehetséges. Grebenau [10] 1870-ben még úgy véli, hogy áradáskor a víz a zátonyok fölött hosszában halad, nem pedig csa városán. A zátony vándorlás valamely hordalékos mellékág által előidézett lerakódásból indul ki, emiatt a folyó oldalt kitér, ez azután a ritmikus hatás folytán lefelé folytatódik. Lavdle [11] 1883-ban úgy magyarázza a zátony képződését, hogy a zátony mindaddig nő, amíg az általa előidézett részleges duzzasztás következtében keletkező vízlökés, valamint az eltolás okozta örvény elég erős ahhoz, hogy az anyagot a zátony felső végétől tovább vigye. Ez az anyag a zátony alsó végén lerakódik. Blasius [12] 1910-ben rámutat arra, hogy a hullámbarázdák (dünék) formái bizonyos esetekben hasonlóak a vándorló zátonyokhoz. A hullámbarázdák bizonyos sebességi határnál átalakulnak, illetőleg megszűnnek ; a zátonyoknál is ugyanezt észlelhetjük. A Felső-Rajnán a zátonyvándorlás keletkezését a meder kiegyenesítésének, az esés és a sebesség megnövekedésének tulajdonították [6]. Neger szerint [13] a zátonyvándorlásra a folyó szélessége mértékadó. Wundt [14] 1941-ben alkalmazta a „legkisebb kényszer törvényét", amely a folyó egyensúlyra való törekvését fejezi ki. Eszerint a folyó olyan meder kialakítására törekszik, amely mellett az ellenállás a legkisebb. Tehát az esés és a kanyargás szorosan összefügg egymással. Ez^k úgy hatnak egymásra, hogy a hordalékmozgásból kifolyólag minél kisebb ellenhatás (súrlódás) keletkezzék. Az eróziónak az az irányzata, hogy önmagát megsemmisítse. Ha túl nagy a kimélyiilés, sok hordalék keletkezik, ami lerakódásra vezet, és ezzel a folyamat kiegyenlítődik. Ha ez az elv nem lenne igaz, akkor semmilyen egyensúly sem volna lehetséges, és a mederelfajulási folyamatok csak fokozódnának. Hensen [5] 1943-ban behatóan kutatja a zátonyvándorlás okait és rámutat arra, hogy az a hullámmozgással analóg jelenség. A fő, megoldásra váró feladat, hogy a vándorlás mikor, milyen feltételek mellett kezdődik és szűnik meg. A zátony vándorlás azoknak a jelenségeknek egyike, amelyeknek a tovahaladáson kívül közös tulajdonságuk az is, hogy fellépésükhöz és lefolyásukhoz a vízsebességnek bizonyos alsó határt kell elérnie és a fölött kell maradnia. Ha tehát a határokat ismerjük, a további kutatást már csak ezek között kell folytatni. Friedkin [1] a vicksburgi kísérletek értékelése során 1945-ben igazoltnak veszi a folyó egyensúlyra való törekvését és megállapítja, hogy a folyómeder kialakításában három tényező vesz részt: a) A vízjárás és a meder hidraulikai adatai (keresztmetszeti méretek, esés stb.), amelyek meghatározzák az elragadó erő nagyságát. b) A folyó által szállítandó hordalék mennyisége. c) A meder anyaga. A három tényező nem független egymástól. A vízjárás változása a meder kialakításában minőségi különbségeket is okoz. Pl. a kisvíz a kanyarok felső részét támadja, de növekvő vízhozam esetén a támadási pont fokozatosan lejjebb tolódik. Ennek megfelelően a zátonyalakulás is más és más a vízjárás szerint. Mindezek alapján Friedkin arra a következtetésre jut, hogy mivel a mederalakító tényezők kölcsönhatása oly bonyolult és sokrétű, hogy azokat számba venni nem lehet, azért a mederalakulás törvényszerűségeit sem tudjuk elméleti szabályokba foglalni. Összefoglalva megállapítható, hogy a zátonyvándorlás megindulásához bizonyos esési, sebességi, kanyarulati és hordalékszállítási viszonyok szükségesek, amelyek következtében egy feljebb fekvő zátony orrán a viz az anyagot megbontja és továbbviszi. Ha ez bekövetkezik, akkor a további jelenségek : a zátony lefelé nyúlása, az alatta következő zátony kitérítése és a kanyarok ritmikus váltakozása már a hordalék- és a vízmozgás ismert törvényszerűségei alapján teljesen megmagyarázhatók. A zátonyvándorlás tehát a víz sebességének, esésének, kanyarulati viszonyainak, a vízjárásnak, hordalékszállításnak és a zátonyok anyagának a kölcsönhatása. 5. A felső-dunai zátony vándorlás A Felső-Dunán bizonyos, kisebb mérvű zátonyvándorlás a középvízi szabályozás óta mindig volt, de a vándorlás sebessége nem haladta meg az évi 50 m-t. (Arra nézve, hogy a szabályozás előtt volt-e zátonyvándorlás, nincsenek adatok.) Egé-