Hidrológiai Közlöny 2005 (85. évfolyam)
1. szám - Timár Gábor: Az alluviális folyók alaktípusai és a típusok kialakulásának feltételei (Irodalmi áttekintés és gyakorlati következtetések)
1 Az alluviális folyók alaktípusai és a típusok kialakulásának feltételei Irodalmi áttekintés és gyakorlati következtetések Timár Gábor ELTE Geofizikai Tanszék Űrkutató Csoport, 1117. Budapest, Pázmány Péter sétány l/a Kivonat: Az alluviális, saját hordalékanyagukon folyó vízfolyások többféle, jól elkülöníthető vízszintes, térképi alaktípust ölthetnek. A leginkább elterjedt fonatos és kanyargós (meandercző) típusok mellett a vándorló, a fattyúágas, a szövedékes, és az egyenes típus is előfordul. A dolgozat áttekinti e típusok jellegzetességeit és a kialakulásukat szabályozó környezeti paramétereket. Bemutatja a Tisza alluviális szakaszán a legfontosabb paramétereket és az ezek hatására megjelenő konkrét alaktípusokat. A munkát néhány, a folyószabályozások gyakorlati oldalát is érintő következtetés zárja. Kulcsszavak: folyószabályozás, folyók alaktípusa, meanderezés, önszabályzó rendszerek Bevezetés A világot járva, a különféle vízfolyásokat szemügyre véve akár első ránézésre is elgyönyörködtető és elgondolkodtató, hogy azok milyen változatos alakot ölthetnek. Különösen jó lehetőségünk nyílik ilyen élmények megszerzésére a hegyvidékeken, ahol sokszor egymástól alig pár száz méterre gyökeresen eltérő formájú patakokat találunk, sőt ugyanazon folyócskák formakincse is nagyon gyorsan változik, akár mellettük sétálgatva, akár időről időre ugyanarra a pontra visszatérve vizsgáljuk. Nagyon hamar beláthatjuk így az ókori görög filozófus, Herakleitosz állítását: nem léphetünk kétszer ugyanabba a folyóba. Még érdekesebb, és a fenti változatossággal párhuzamba állítva akár meglepő jelenség az, hogy egymástól gyökeresen eltérő adottságú, méretű vízfolyások formavilága sok esetben mennyire hasonló. Egy magashegyi füves legelőn átfolyó kis erecske, bár sok nagyságrenddel kevesebb vizet szállít, mégis hasonló vagy azonos formájú kanyarokat ír le, mint a széles, sík alföldek jól ismert folyói, csak a kanyarok kisebbek, és a patak keskenyebb. A hegyvidékek peremén a hordalékkúpokra, majd az alföldekre kiömlő, lezúduló folyók kusza kavics-zátonyait, sok ágra szakadó szerkezetét meglepően jól tudja utánozni a záporeső után a kertvégi meredek lejtőn, csupasz talajon folyó, időszakos kis patak, vagy akár a sivatagi aszóvölgy, a vádi vízfolyásnyoma. Mindezek az egyszerű tapasztalatok arra utalnak, hogy a vízfolyások szabályszerűségeit olyan általános törvények irányítják, amelyek skálafilggetlenek lehetnek (Schümm, 1985). Ezek a törvényszerűségek a földtörténeti idők utolsó, mintegy négyszázmillió éve során folyamatosan befolyásolták a folyók alakját. Ezt megelőzően a növények törzsfejlődése és elterjedése még nem érte el azt a szintet, hogy a vízfolyások alakját érdemben befolyásolhatták volna, emiatt több, ma elterjedt alaktípus egyáltalán nem is alakulhatott ki (Schümm, 1968). Míg az ennyire ősi folyók maradványai csak bizonyos kőzetrétegekben vizsgálhatók, a legutolsó néhány tízezer év vízfolyásai a mai alföldi és feltöltött felszíneken is nyomozhatók. Hazánkban az Alföld felszínének nagy részén megtalálható medernyomok nem mutatnak ugyan a fent említett hegyi patakok formakincsére emlékeztető változatosságot, az viszont azonnal szembetűnik, hogy nem egyformák, sem a méretüket, sem pedig az alakjukat illetően (Cholnoky, 1910; Gábris, 1987; 1995). Az Alföld egy részén a később bemutatott fonatos, nagyobb részén jellegzetesen kanyargó, meanderező folyók nyomai láthatók. A meanderező medernyomok mérete és "kanyargóssága" szintén helyről-helyre változik. A fentiek szükségessé teszik, hogy a nemzetközi szakirodalomban az elmúlt évtizedekben bevezetett alaktípusokat áttekintsük. Itt jegyzem meg, hogy munkámban csak a folyók, folyómedrek vízszintes, térképi alakját (river planform) tekintem át, nem foglalkozom részletesen a medrekben kialakuló, illetve az elhagyott medrekben nyomozható üledékszerkezettel, rétegekkel. Dolgozatom első része a doktori disszertációmban (Timár, 2003b) megadott, a folyók alaktípusait rendszerző külföldi szakirodalmi áttekintés és rendszerezés, amelyet a második részben a Tisza egyensúlyi folyóalakjának leírása és néhány, a hazai folyók szabályozásának stratégiai kérdéseit érintő következtetés egészít ki. Az alluviális (saját hordalékanyagukon folyó) vízfolyások alaktípusainak felsorolása, azok legfontosabb morfometriai jellemzői Amint a bevezetőben már említettem, a vízfolyások a lakja, de a jellemző színe is változatos formákat, illetve árnyalatokat vehet fel. A folyók színe (gondoljunk csak a rengeteg, színéről elnevezett folyóra, pl. Sárga-folyó, Vörös-folyó, Fehér- és Fekete-Tisza) elsősorban lebegtetett hordalékanyaguk színére utal. Vízfolyások összefolyásánál jellemző, hogy az eltérő geológiai felépítésű vízgyűjtőről érkező mellékfolyó színe eltér a föfolyóétól. A folyók jellemző színe szinte az irodalomban szokásos „állandó jelzőként" is megragadhat a köztudatban: „Kék Duna", „Szőke Tisza" - ráadásul, mint látni fogjuk, e jelzők fontos folyódinamikai, ill. morfológiai tényeket is visszatükrözhetnek. Az ismétlődő folyóalakzatokat figyelmesebben vizsgálva észrevehetjük, hogy a jellegzetes, egymástól jól megkülönböztethető mintázatok száma nem is olyan sok: az átmeneti típusokkal együtt sem haladja meg az 5-6-ot. Ezeket az eltérő mintázatokat a vízfolyás alaktípusának ( river pattern) fogom nevezni: ez a folyó által felvett forma, amely az aktuális környezeti viszonyok következménye. Az egyes alaktípusok a számszerűsíthető geometriai paraméterek más-más csoportja segítségével írhatók le. Mint azt később részletesen is bemutatom, a folyó-alakok valójában kontinuumot képeznek, ezen belül csoportosíthatjuk a minőségileg elkülönülő osztályokat: A fonatos típus ( braided pattern) számos ágra szakadó vízfolyás, és ezek az ágak szakadatlan oldalirányú mozgásban vannak. Gyakran nem is különíthető el fóág, több közel azonos hozamú és számos kisebb ág is megjelenhet, ezek helye és mérete gyorsan változik. Elsősorban folyók forráshoz közeli, hegyvidéki szakaszain for-
