Hidrológiai Közlöny 2005 (85. évfolyam)

5. szám - Tímár Gábor–Telbisz Tamás: A meanderező folyók mederváltozása és az alakváltozás sebessége

TÍMÁR G. - TELB1SZ T.: A meanderezö folyók mederváltozása 53 . L . (5) ahol L a két különböző időpontbeli középvonal átlagos hossza, t pedig az eltelt idő (években). Meandervándorlási ütem meghatározása térinformatikai kiértékeléssel A Lagasse et al. (2004) által kifejlesztett módszer lényege az egyszerű alkalmazhatóság és az empirikus megközelítés. Első lépése, hogy egy adott vízfolyás-szakasz különböző időpontokból rendelkezésre álló ábrázolásait (térkép vagy légifelvétel) koordinátahelyesen össze kell illeszteni. (Megjegyzendő, hogy az amerikaiak kialakítottak egy 89 folyó 1503 meanderét tartalmazó adatbázist, amely légifotókat, térképeket és metaadatokat tartalmaz különböző felvételi időpontokból.) Ezután a kanyarulat külső ívén egyenlő közöket kihagyva ki kell jelölni néhány pontot, amelyekre egy ArcView alatt futó segédprogram kört illeszt (8. ábra). A gyakorlatban nem okoz jelentős problémát, hogy a meanderív közelítése nem az elvi szinuszoid-alakkal történik. A meanderváltozási ütem meghatározása pedig a különböző időpontokhoz tartozó illesztett körök középpontjának eltolódása és sugarának változása alapján számítható. Ezt az ütemet extrapolálva viszonylag jó közelítéssel előrejelezhető a meander jövőbeli elhelyezkedése. A módszert 43 meanderen tesztelték: két korábbi időpontból rendelkezésre álló légifotók (kb. 27 év időkülönbség) alapján adott előrejelzéseket hasonlították össze a legfrissebb rendelkezésre álló képekkel (extrapoláció ideje kb. 26 év volt). Az eredmények azt mutatták, hogy a meanderek 80 %-ánál az elmozdulás szöge 30°-os eltérésen belül volt a valós adathoz képest, s az esetek 60 %-ánál a jósolt éves meandervándorlási érték pontossága a mederszélesség 1 %-a alatt maradt. Ez az előrejelzési találatarány viszonylag jónak mondható a meanderezési folyamat bonyolultságára tekintettel. Természetesen a vízgyűjtőn bekövetkező esetleges változások, mesterséges beavatkozások sokszor nem teszik lehetővé ez egyszerű előrejelzési eljárásnak az alkalmazását. Partvonal S pontjai 8. ábra. Meanderív közelítése körrel (Lagasse et al., 2004 nyomán) Néhány adat a meandervándorlás ütemével kapcsolatban A Brice (1975)-féle típusokba sorolt meanderek számszerű vizsgálata (1. táblázat) azt mutatja, hogy az A, és a BI típusok vándorlási üteme lényegesen alacsonyabb, mint a B2 és C típusoké, amiben az is szerepet játszik, hogy ez utóbbi típusok inkább a nagyobb folyókra jellemzők. 1. táblázat: Néhány meandertípus jellemző fajlagos vándorlási üteme amerikai példák alapján (az eloszlások mediánértékei vannak feltüntetve; mértékegység: mederszélesség/év, Lagasse et al, 2004 nyomán) Meander típus Oldal irányban Lefelé Hány év alatt vándorol egy mederszélességnyit? A 0,0015 0,0025 343 B1 0,004 0,0023 217 B2 0,004 0,007 124 C 0,008 0,015 59 A Sacramento folyó meandereinek vándorlási üteme: 429 m/év, míg az „átmozgatott" terület alapján számított migrációs ráta 0,l-5ha/km/év nagyságrendű (Larsen et al., 2003). Hickin és Nanson (1975, 1984) és mások elemzése szerint a kanyar-elmozdulási ráta a görbületi sugár (R

c) változásával mutat értelmezhető, ám jelentős szórású, nem-lineáris kapcsolatot. A különböző méretű folyók összehasonlíthatósága érdekében a görbületi sugarat is a mederszélességgel (PV) érdemes osztani, hogy dimenziófűggetlen mutatóhoz jussunk, melynek alapján a meanderfejlődés az alábbi szakaszokra osztható: - Eleinte a kialakuló, új kanyarulatok viszonylag lassan növekednek (R

c/fV > 10); - A következő kanyarfejlődési szakaszt felgyorsuló növekedés jellemzi (5 < R

c/W< 10)\ - Ezután az alak nagyjából stabilizálódik, ugyanakkor a legnagyobb mértékű vándorlási ráta erre az időszakaszra tehető (2 < R

c/W<3); - Végül a szűkülő kanyarulaton bekövetkezhet az átvágás (R

c/fV<2). Keady és Priest (1977) az alábbi egyenletet állította fel az alluviális folyók „szabad" meandereinek völgylejtés-irányba történő mozgására: JgÄ = /0S) (6) ahol V: migrációs ráta (láb/év); g: gravitációs gyorsulás (láb/s

2); A: meander amplitúdó (láb); S: a felszín esése. Larsen és Shen (1989) az Alsó-Mississippi meanderfejlődését vizsgálva a kanyarulatok teljes élettartamát 600 év nagyságrendűre becsülte. Somogyi S. (1974) a Duna sárközi szakaszának elemzése alapján 150 éves ciklust mutatott ki. Brice (1983) és Hooke (1995) azt tapasztalta, hogy a természetes, illetve mesterséges átvágásokkal szomszédos kanyarulatok fejlődése felgyorsul, és akár 2-3 éven belül is jelentős mértékű változásokkal kell számolni. Károlyi (1960) is felhívta a figyelmet arra, hogy a szomszédos kanyarulatok, természetes ill. mesterséges átvágások egymást is befolyásolják és például a stabilizált mederszakaszok fölötti meanderek „rácsúsznak" a megkötött részre, és elfajuló, éles, veszélyes kanyarulatokká fejlődhetnek. Az emberi beavatkozások hatásait vizsgálva Bradley és Smith (1984) kimutatta, hogy a Milk River (USA) vízhozamának mesterséges megnövelése a meander-vándorlás ütemét 1,35 m/év-ről 2,2 m/évre növelte. Irodalom Barbour, J. R., Stark C. P. (2004): Emergent meanders in mountain rivers of the western Pacific Rim. Geoph Res. Abstracts 6: 05958. Bogaart, P. W., Van Baien, R. T. (2000): Numerical modelling of the response of alluvial rivers to Quaternary climate change. Global and Planelery Change 27: 147-1

64 Bogdánfy Ö. (1906): A természetes vízfolyások hidraulikája, II. Kötet. Franklin Társulat, Bp. 294 o. Böckh H. (1896): Nagy-Maros környékének földtani viszonyai Magyar Kir. Földtani Intézet Évkönyve 13: 1-57.