Hidrológiai Közlöny 2006 (86. évfolyam)
3. szám - Fekete Zsófia: A székesfehérvári Sós-tó rekonstrukciót megelőző üledék-szennyezettségi vizsgálata
15 Csapadék-lefolyás kapcsolatok vizsgálata a Zagyva vízgyűjtőjén Fekete Zsófia Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék Kivonat: A tanulmány tárgya a csapadék és az annak hatására kialakuló árhullámok kapcsolatának vizsgálata, azaz az egységárhullám-képek előállitása a Zagyva folyó felső szakaszán. Ez a vízgyűjtő terület az ország árvizek által veszélyeztetett részéhez tartozik: időnként hirtelen viszonylag nagy árhullámok vonulnak le. A tanulmány az egységárhullám-képek előállítása előtt rövid ismertetést tartalmaz a lineáris rendszerek hidrológiai alkalmazásairól. A csapadék-lefolyás kapcsolatok értékelése kitér az árhullámok szezonális jellegzetességeire. Az előrejelzési rendszer fejezete az egységárhullám-képek alkalmazásainak lehetőségeit vizsgálja, majd felvázolja a továbbfejlesztés lehetőségeit. Kulcsszavak: felszíni lefolyás, lefolyásképző csapadék, egységárhullám-kép. előrejelzési rendszer 1. Bevezetés Az utóbbi években egész Európában és hazánkban is súlyos károkat okozott az ár- és belvizek pusztítása., így ezek megelőzése, a károk csökkentése az egyik legfontosabb feladat. Magyarországon az elmúlt néhány évben főleg az ország keleti, északkeleti részét sújtották ár- és belvizek. Főként a településeken keletkezett jelentős károk ráirányították a figyelmet a megelőzés és a védekezés fontosságára. A Zagyva vízgyűjtőjén 1999 nyarán és 2000 tavaszán vonultak le jelentősebb árvizek. Ezen árhullámok levonulásának területi, illetve szezonális jellemzőinek ismerete nagyban hozzájárulhat a vízkárelhárításjavításához. Hazánkban is számos példa volt arra, hogy kisebb vízfolyások - csakúgy, mint az ebben a tanulmányban vizsgált vízfolyás - is hatalmas károkat okozhatnak, ha azok hirtelen, váratlanul érik a településeket. Ilyen kisvízfolyások esetében néhány nagyobb árhullám ismerete nagy segítséget jelenthet a lefolyási folyamat megismerésében. Ezáltal a valósághoz közel álló modelleket alkalmazhatunk a lefolyás időbeli alakulásának vagy maximumának becslésére, és nem kell bizonytalanságokkal terhelt empirikus formulákat használnunk. Az előrejelzési rendszerek működésének alapfeltétele a csapadék és a lefolyás közötti kapcsolat minél pontosabb ismerete, hiszen így a csapadék előrejelzések alapján az árhullámok nagyságát és időbeli levonulását is becsülni lehet. Ezeket az eredményeket pedig a vízkárelhárítás és a tározás területén egyaránt fel lehet használni. Tanulmányomban a csapadék-lefolyás kapcsolatok vizsgálatának azon fajtájával foglalkozom, amelynél egy vízgyűjtő adott szelvényében összetartozó csapadék és lefolyás adatsorok is rendelkezésre állnak. Az ezek alapján alkalmazható előrejelzési rendszerek működéséhez természetesen elengedhetetlen a megfelelő meteorológiai előrejelző rendszer megléte is. Munkám tárgya az árhullámok vizsgálata a Zagyva legfelső szakaszán. Elsőként a felszíni és felszín alatti lefolyások különválasztását végeztem, majd előállítottam az egységárhullám-képeket, azaz egyfajta kapcsolatot teremtettem a csapadék és a lefolyás között. Végül azt vizsgáltam, hogy ez a kapcsolat-függvény mennyire felel meg a valóságnak, azaz mennyire használható. Az alapadatokat, azaz a csapadék és lefolyás idősorokat a Közép-Duna-völgyi Környezetvédelmi és Vízügyi Igazgatóságtól kaptam Ezeket, illetve az egyéb munkámhoz nyújtott segítséget ezúton is köszönöm a Vízügyi Igazgatóság munkatársainak. Az itt szereplő térképekért köszönettel tartozom Rosza Péternek a Viziterv Consult Kft. munkatársának. 2. A Zagyva-Nemti vízgyűjtő jellemzése 2.1. A vízgyűjtő domborzata, növényzete A vízgyűjtő földrajzi helyzete A Zagyva folyó a Tisza középső szakaszának legjelentősebb jobboldali mellékvízfolyása, vízgyűjtőterülete a torkolatnál 5677 km 2. Vízgyűjtőjének csaknem teljes hányada Magyarország területére esik, csupán 4.7 km 2 fekszik a határon túl. A Zagyva a Karancs-Medves hegység déli lejtőjén ered és a Cserhát és a Mátra között hosszan benyúló, széles völgyön keresztül a Mátrát megkerülve éri el a síkvidéki területeket, majd Szolnoknál torkollik a Tiszába, annak 334. fkm-énél. A dolgozat témájául választott részvízgyűjtő a Zagyva legfelső szakaszához tartozik. Nemti a folyó 155,4 fkm-énél helyezkedik el, így a forrásig 24,9 km-es szakaszt vizsgálok. Ehhez a legfelső szakaszhoz tartozó vízgyűjtő terület nagysága 169 km 2, ebből az országhatáron túlra csupán 0,2 km" esik. A folyószakasz legfontosabb mellékvízfolyásai: - Iványi-patak (158,8 fkm-nél, 8,6 km hosszú, 68km 2), - Bárna-patak (163,0 fkm-nél, 15 km hosszú, 42,4 km 2), - Nagy-patak (158,1 fkm-nél, 10,6 km hosszú, 16 km 2). A területen található települések: Nemti, Mátraterenye, Mátraszele, illetve Salgótarján egyes külső területei (Zagyvaróna, Rónafalu). Domborzat A forrásvidék magassága 500 m a tengerszint felett. A terület legmagasabb pontja a Nagy-patak vízgyűjtő területén található, magassága: 965 m. A meder átlagos esése ezen a legfelső, hegyvidéki szakaszon 14,2 m/km. Természetes növénytakaró A terület az Észak-középhegységi (Matricum) Agriense és Borsodense flórajárásba tartozik. Jellemző növények a cseres tölgyesek és egyéb savanyodó talajú tölgyesek, a hegyi gyertyános és a kontinentális jellegű molyhos tölgyesek. Az erdősültség mértéke a vízgyűjtőn igen magas. 2.2. A vízgyűjtő talajviszonyai A Zagyva vízgyűjtőjének felső részén, így ezen a területen is agyagos erdőtalajok alakultak ki. Az altalaj vörös agyag, az ún. nyirok. Ez a talaj rossz termőképességű, erózióra hajlamos. Az anyakőzet talajosodása az erdős növényzetnek megfelelően ment végbe, de az erdők irtása, az erózió és mezőgazdasági művelés miatt a növényzet jellege helyenkéntjelentősen átalakult. Ahol az egykori hulló-poroslösz takarón az erdők nem nagyon pusztultak le, agyagbemosódásos erdőtalajokat találunk. Ezek feltalaja világos bama, 2,0-2,5 % humuszt tartalmazó vályog, mely könnyen erodálódik, az ez alatt elhelyezkedő rétegeknek viszont nagy az erózióval szembeni ellenállása. A hulló-poros takaró lepusztulásának mértékével egyenes arányban nő a talajok vízáteresztő képessége, erózióra való hajlamossága, és azzal ellentétes arányban változik a víztartó képességük.
