Hidrológiai Közlöny 1967 (47. évfolyam)

12. szám - Hamvas Ferenc: A balatoni parterózió vizsgálata

Hamvas F.: A balatoni parterózió Hidrológiai Közlöny 1967. 12. sz. 561 színűsítik, s egyben külön is aláhúzzák a vizsgálatok jelentőségét. Az erózió nagyságát a támadó (aktív) és az ellenálló (passzív) erők különbsége szabja meg. Az előbbit a partot ostromló hullámok magassága, sebessége, hossza, periódusa, alakja, a hullámfront és a partvonal találkozási szöge, a vihar tartóssága, az utóbbit pedig a part talajfizikai jellemzői, a vízszintessel bezárt hajlásszöge, benőttsége, áteresztőképessége, és érdessége képviseli. Az említetteket a parteróziót okozó egyéb tényezők közül indokolt kiemelni, mivel döntően ezek függvénye a partelhabolás mértéke. Vizsgáljuk most az egyes tényezők hatását. A hullám jellemzők nagysága, és a hullám típusa szempontjából a Balaton három zónára osztható, éspedig a mélyvízi-átmeneti-, a sekélyvíziés a parti zónára. Minket elsősorban a két utóbbi érdekel, hiszen az erózió szempontjából ez a fontos. A sekélyvízi zóna hullámalakja szemlátomást különbözik a mélyvízi-átmenetitől. Ennek elsősorban az az oka, hogy a kis vízmélység (0,40— —0,80—1,5 m) következtében a hullám előrehaladási sebessége lecsökken, s jellegzetes sekélyvízi hullámok alakulnak ki. Ez esetben a hullámhegy sebessége nagyobb, mint a völgyé, hiszen az utóbbi a mederfenékkel súrlódva sebességéből veszít. Adott földrajzi . és meteorológiai viszonyok mellett a hullámjellemzők nagyságát nagymértékben befolyásolja a sekély vízi zóna vízmélysége. A vízmélység azonban nemcsak az időszakonként változó statikus vízállásnak, hanemaviharok alkalmával kialakuló hossz-, illetve keresztirányú vízszínlengések okozta vízszín emelkedésnek vagy süllyedésnek is függvénye. A vízszínlengés és a hullámzás kedvezőtlen találkozása esetén ugyanis előfordulhat, hogy a Balaton vízállása — rövid időre 1,5 m-rel a statikus vízállás fölé emelkedik [5]. A sekélyvízi zónában tehát bizonyos esetekben a hullámenergia lényegesen nagyobb, mint amilyenre a statikus jellemzők alapján számítani lehet. A parti zónában zajlik le a hullámenergia felemésztődésének a folyamata. Az energia felemésztődésben lényeges tényező a hullám és a part egymásrahatásának módja. Ezzel kapcsolatban két szélső eset említhető meg; az egyik az amikor a hullám haladási irányára merőleges a partvonal, s ugyanakkor a parthajlat vízszintessel bezárt szöge 90°, a másik pedig az amikor ,,ad absurdum" a vízszintessel bezárt hajlás szöge 0°. Az első esetben az érkező hullám nagy része merőlegesen zúdul a partra. A parthoz ütközés pillanatában a hullám sebessége zérusra csökken, s a nagy nyomás és a nagyfokú örvényesség a partot mechanikusan megbontja, az elhabolt partanyagot lebegésbe hozza. A rombolás és az örvényes keveredés során az energia nagyrésze felemésztődik, s a visszafolyó víz a következő hullám energiáját csak kismértékben csökkenti. A második esetben az előbbi értelemben vett hulhimenergia csökkenés nincs. A partalakulat hatására fellépő energiacsökkenés azonban már kis rézsűhajlásnál is jelentkezik. Laposhajlású parton a víztömeg a rézsűvel párhuzamosan felfut, majd visszazúdulásakor egy része a következő hullám felett átcsapódik, vagyis az érkező hullámenergiát már a partra futás előtt csökkenti. A kishajlású rézsű tehát az érkező hullámenergia szempontjából kedvezőbb, mint a meredekebb part. Az ilyen rézsű más okból is előnyös. A felfutó hullám haladása közben energiájából egyre veszítve a partot alkotó — egyébként is meglehetősen stabil — talajszemcséket nehezen tudja kimozdítani nyugalmi helyzetéből. A meredek, különösen a szakadó jellegű part szemcséi már kisebb erők hatására is könnyen megmozdulnak. Ezért a rácsapodó hullám ütő- és szívóereje a partanyagot könnyen megbontja. A hullámok meder és partalakító munkájára jelentős hatással van a meder, illetve a part vízáteresztőképessége. A hullám haladásakor a hullámhegy alatt vízáramlás indul meg a talaj belseje felé, a hullámvölgy alatt pedig a talajból a víz felé. Az előbbi a részecskék stabilitását növeli, az utóbbi csökkenti. A pulzálás mértéke az áteresztőképességtől is függ, aminek egyébként a hullámenergia veszteségek szempontjából is jelentősége van [4]. A nagyobb áteresztőképességű part a hullámenergiát a kisebbnél jobban csökkenti, ami egyik magyarázata a durvább szemszerkezetű partok nagyobb meredekségének. Ha a pulzáló vízmozgás stabilitáscsökkentő hatását a part meredeksége szemszögéből vizsgáljuk, akkor azt tapasztaljuk, hogy a kisebb rézsűhajlás stabilitása nagyobb, mert a talajba be- és kilépő víz a szemcsék nagyobb tehetetlensége miatt jobban ellenáll a kimozdító erőnek. 1963-ban Balatonszemes közelében kísérleti partszakaszt építettünk, ahol 1: 1, 1:2, 1:3 rézsűhajlású partrészek kialakításával a fent vázolt megfigyelést, illetve az irodalomban [4] közölt kísérleteket kívántuk alátámasztani. Már az első, nem túl erős vihar alkalmával azt tapasztaltuk, hogy a hullámzás a legnagyobb eróziót az 1: 1 hajlású rézsűn, a legkisebbet az 1: 3 hajlású rézsűn okozta. A partelhabolás mértéke időben csökkenő folyamat, mivel az erodált anyag és a feliszapolódást elősegítő egyéb tényezők a tó partfelőli részeit állandóan sekélyesítik, s így a hullámenergia veszteségek állandó növekedése mellett a romboló hatás egyre csökken. Ez a meghajtási hossz növekedése ellenére is valószínű, mert a partközeli tórész sekélvesedése jobban csökkenti a hullám energiáját, mint ahogy azt a meghajtási hossz nagyobbodása növeli. Ez a folyamat természetesen igen lassú és egy meghatározott értékhez tart. A kísérleti partszakaszon — és másutt is — megfigyelhető a partot borító felszíni növénytakaró, illetve a gyökérzettel átszőtt, fás-bokros part jobb ellenállóképessége az erózióval szemben. A part vízfelőli oldalán tenyésző növényzet — elsősorban a nád és a sás — szára és levelei érdesítő sávként működve áramlási ellenállásukkal fékezik a hullámok mozgási energiáját. A növényzet fékező hatása akkor a legnagyobb, amikor a szármagasság eléri, vagy meghaladja a mértékadó hullám koronaszintjét. A nád és a sás sűrűségével nő a hullámzást csökkentő hatás, de még a sűrűbben benőtt part esetén sem okoz a part előtt teljes hullámtörést.