Hidrológiai Közlöny 1993 (73. évfolyam)
1. szám - Zsuffa István: A gemenci erdő revitalizációjának vízimérnöki munkái
ZSUFFA I. : A gemenci erdő revitalizációja 55 Eléggé közismert, hogy a folyó kanyarulataiban a centrifugális erők keresztáramlásokat gerjesztenek. E keresztáramlások a fenéken a homorú part felől a domború part felé szállítják a hordalékot és a fölszínen ellenkező irányban a tiszta vizet. Ennek megfelelően, a századfordulón még egyenes mentén kivágott Duna-mederben olyan kanyarulatok alakíthatók ki, amelyekről ez a kedvező irányú keresztáramlás biztsítható. A domború partok vonalozásának rögzítésére keresztgátakat építenek. Ezek a keresztgátak a part mentén a folyó fölös, kinetikus energiáját koncentrált esések kialakításával emésztik föl: egy-egy keresztgátnál, az Alsó-Dunán az alvíz és fölvíz szintje között 10-15 cm különbséget is lehet mérni. A mellékág fölső torkolata fölött húzódó keresztgát tehát 1015 cm-rel is csökkentheti a mellékág vízforgalmát szabályozó mellékági mederesést! A fölsorolt tényezők koncentráltan jelentkeznek a gemenci erdő legjelentősebb, leghosszabb mellékágán, a Veránka szigetet körülvevőRezéti Dunánál. Az eredetileg egyenes átvágásban a hajóút és a jéglevonulás érdekében úgy szűkítették a medret, hogy itt, a kitorkolásnál enyhe ívű domború partszakasz alakuljon ki. Ennek érdekében a torkolat fölött közvetlenül 10 cm-es esésveszteséget okozó keresztgát is épült. E holtág revitalizációját a folyószakasz kőműveinek átépítésével lehet megoldani. Az átépítés során a kanyarulati viszonyok módosításával, a kanyarok hullámvonala fázisszögének alig 30 fokos elcsúsztatásával a torkolatnál homorú partoldal alakítható ki. Ehhez a torkolat fölötti keresztgátat kell lebontani, lejjebb helyezni. Ez a beavatkozás természetesen a ma már kialakult, stabilizálódott mederszakasz áramlási viszonyait módosítja. Ez a módosítás befolyásolja a szakasz kanyarulatainak kényes pontjaiban mind a jéglevonulás, mind a hajózás biztonságának kulcspontjain, az inflexiókban kialakuló „gázló-viszonyokat". A javasolt megoldás tehát részletesen vizsgálandó, a megoldás műszaki létesítményei hidraulikai szempontból méretezendők. E méretezés megnyugtató módon csak hidraulikai kismintákkal végezhető. A mozgómedrű folyók szükségszerűen torzított léptékű hidraulikai kisminta vizsgálata igen költséges, hiszen reális eredmény csak a méretarány hatást semlegesítő két-három különböző méretarányú és igen nagy méretű modell építése árán érhető el. A kisminta kísérletek megtervezéséhez használtuk föl a VITUKI említett matematikai modelljét. E modell alapján jelentősen szűkíthető a vizsgálandó megoldási variánsok tartománya. A nem permanens vízmozgás alapegyenleteire épített kétdimenziós matematikai modell adott folyószakaszra történő illesztésénél egyrészt a meder topográfiai adatait kell megfelelő pontossággal a gépbe tölteni, másrészt a mederérdesség, és az áramlást befolyásoló turbulens belső súrlódás paramétereit kell a valósághoz közel álló adatokkal jellemezni. Ennek érdekében a terepgyakorlat során részletes mederfölvételt és sebességi irány-mező fölvételt végeztünk. Mosonyi Emilnek az 1950-es években végzett nagymarosi fáklyás kísérletét műanyag bójákkal és sárkányrepülőről végzett légifölvételekkel ismételték meg a Rezéti Duna torkolati szelvényében. A matematikai modell illesztését a fényképfölvételek alapján megrajzolt áramlási vonalaknak és a gépi modellen, a képernyőn fölvett „úszó" elektronikus pontoknak az azonosításával ellenőriztük. Az eredmény meglepő volt: a Dunán mozgó bóják pályái és az ezeknek megfelelő elektronikus pontoknak a képernyőn követett útjai minden várakozásunknál jobban fedte egymást. Az így kitűnően illesztett matematikai modell alapján kijelöltük a hidraulikai modellel megvizsgálandó megoldások szűk tartományát, és előirányoztuk a mellékág vízforgalmát tovább fokozó különleges fenéklemezsorok alkalmazásának laboratóriumi kisminta kísérletekkel történő előkészítését is. 2. A mellékágak vízpótlása parti szűrésű vízzel A gemenci erdő mellékágainak legtöbbjénél a fölvízi betorkolás már teljes mértékben zárt: sok esetben a természetes eliszapolódást a szárazföldi közlekedés biztosítására mesterséges úton fokozzák, föltöltik. A bajai híd alatti Duna-szakasz több jobb oldali mellékága a főmederrel párhuzamosan fut, így hosszuk az anyameder hosszával nagyjából azonos. A mellékágai nyitott alsó torkolatánál szabadon bejátszó Duna-vízszint tehát az elzárt felső torkolati szelvényig érvényesül, és így itt a Duna vízszintje és a mellékág szintje között jelentős vízszintkülönbség alakult ki. Ez a vízszintkülönbség a mellékágnak a vízcseréjét biztosíthatja. E vízpótlási lehetőség elemzésére nyilvánvalóan a mederág vízhozammérései információt nem adnak, hiszen a nagy szelvényű ágban nem mérhető sebességű vízmozgás alakul ki. A probléma megoldására a parti szűrésű víz mozgásának a megfigyelésére van szükség. Több talajvízszint megfigyelő kutat telepítettünk és kritikus időpontokban, árvíz alatt és hirtelen apadásnál, szondázással a talajvíztükör helyzetét is rögzítettük. Az adatok elemzése alapján például az úgynevezett Móric ág vízpótlását 50 m 3/napra becsüljük, ami mintegy 100 napos teljes vízcserének felel meg. Pontosabb becsléshez a telepített kutak próbaszivattyúzását irányoztuk elő. A szűrt vízzel történő vízcsere hatásosságát egyrészt folyamatos vízminőség-vizsgálatokkal és a telepített kutakban végzendő próbaszivattyúzásokkal fogjuk megbecsülni. A mellékágak vízcseréjének mindkét úton történő fokozásával a radikális megoldást jelentő, de a környezet szempontjából túlságosan erőszakos kotrásokat szeretnénk elkerülni, vagy legalább korlátozni. 3. A hullámtér és a holtágak vízforgalmának optimális biztosítása A hullámtér és a mellékágak rendszere által kialakított európai viszonylatban páratlan értékű élettér vízháztartásának radikális megváltoztatására csak az aktív vízgazdálkodás eszközei alkalmasak. A folyami ökoszisztémák rendezésében nagy tapasztalatokat szerzett lyoni Amoros professzor radikális megoldásként olyan vízlépcső építését javasolta, amellyel a Duna vízszintje a gemenci erdő szempontjából állandó optimumon tartható, és amellyel mellesleg annyi energia is termelhető, hogy ez az optimális üzem gazdaságilag is rentálisan kialakítható.
