Hidrológiai Közlöny 2006 (86. évfolyam)

4. szám - Kiss Tímea–Blanka Viktória: Kanyarulatfejlődés vizsgálata a Maros alsó szakaszán

19 Kanyarulatfejlődés vizsgálata a Maros alsó szakaszán Kiss Tímea - Blanka Viktória SZTE-TTK Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék, 6721. Szeged, Egyetem u. 2. Kivonat: A bemutatott kutatásban a Maros alsó szakaszán a kanyarulatfejlődés mértékét és a partépülés sajátosságait vizsgálták a szerzők térinformatikai elemzés és meander-geometriai módszerek segítségével. Megállapították, hogy 1953 óta intenzív mederszűkülés zajlik, melynek mértéke azonban folyamatosan csökkent így a mederszélesség egységesebbé vált, a partépülés menete azonban különböző jellegű az eltérő fejlettségű és természetességü kanyarulatokban, kanyarulatfejlődés, mederszűkülés. Maros. ború oldal épülése lépést tart a túlsó part eróziójával, fenntartva a közel állandó mederszélességet, lokális egyensúlyhiány azonban a összetett mintázatú változásokat eredményezhet. Kinoshita (1961) a meanderek két alapvető típusát különítette el: (1) kis amplitúdójú meanderek, amelyek folyamatosan lefelé vándorolnak fenntartva szimmetrikus formájukat; és (2) nagy amplitúdóval rendelkező meanderek, amelyekre különböző pontokon különböző mértékű vándorlás jellemző, így a kanyarulat felülnézeti képe komplexen változik. A meander-mintázat a kanyarulat vándorlásával időben változhat. Hughes (1977) vizsgálatai alapján a legnagyobb mértékű változások az 1,5 évnél ritkábban előforduló árvízi szinteknél következnek be, de ennél kisebb árvizek esetén is lényeges erózió jelentkezhet. Lewin (1977) a meander-mintázat változásokat allogén és autogén okokra vezette vissza. Az autogén változások a folyó belső tulajdonságaiból adódnak,. Ide sorolható pl. a meder vándorlása, a kanyarulat lefüződése stb, míg az allogén változások valamilyen külső hatásra pl. klímaváltozásra, antropogén tevékenységre adott válaszként következnek be. Daniel (1971) a kanyarulatokat a vándorlás módja alapján a következő típusokba sorolta: megnyúló, elforduló, és áthelyeződő. Megnyúló típusúnak nevezi a kanyarulatot, ha a változás során csupán a kanyarulat ívhossza változik meg. Az inflexiós pontok stabilak lehetnek, ha a mederfal valamilyen ok miatt nem erodálható ezeken a helyeken. Elforduló típusú, ha a fo lefolyási irány és az inflexiós pontok helyzete változik meg. Az áthelyeződő típusú meander esetében, a kanyarulat folyásirányban lefelé elmozdul, miközben a kanyarulat hoszsza és a fö lefolyási irány nem változik meg. Daniel leírt olyan kanyarulat típust is, ahol megnyúlás és elfordulás is megfigyelhető egy időben. Nanson-Hickin (1983) az előzőkben leírt három alaptípus mellett megkülönböztetett egy összetett kanyarulatfejlődés típust is (9. ábra), Csorna (1973) szürflexiós kanyarulatnak nevezte e típust. E mozgástípusoknak a megoszlása és kialakulásuk pontos oka azonban a számtalan vizsgálat ellenére máig nem tisztázott. Szimulációs modellek kimutatták, hogy egy kezdetben szabályos meander-mintázat eltorzulhat, és változatos kanyarulatformák jöhetnek létre a mozgástípusok különböző kombinációja révén (

Ferguson, 1984, Howard, 1992). A kanyarulatok így ritkán helyeződnek át valamilyen deformáció nélkül. A kanyarulatok vándorlásának mértékét jelentős mértékben a meander-geometria, különösen a görbületi sugár (/?) és a mederszélesség (h>) aránya (R/w) határozza meg. Hickin-Nanson (1975, 1984) megállapították, hogy a vándorlás mértéke akkor érte el a maximumot, ha a hányados 2 és 3 közé esett. Laboratóriumi kísérletek alapján Hooke (1975) bizonyította, hogy az alakváltozás nélküli meander áthelyeződésnek és a stabil meandergeometriának feltétele, hogy az R/w hányados 2 és 3 közé essen. Ha a mederszélességhez viszonyítva a görbületi sugár túl nagy, a nyíróerő eltérése növekszik a kanyarulat egyes szakaszain, így a kanyarulat felső szakasza gyorsabban vándorol, mint az alsó, ami a görbületi sugár csökkenéséhez vezet. Ezzel szemben, ha R túlságosan kicsi, a kanyarulat alsó szakasza vándorol gyorsabban, ami a kanyarulat ellaposodását okozza. Kulcsszavak: 1. Bevezetés A 19. század közepén lezajlott folyószabályozási és ármentesítési munkák nagy mértékben átalakították a Maros magyarországi szakaszát. Ennek eredményeképpen a heves vízjárású, nagy mennyiségű hordalékot szállító folyó jelenlegi felszínalakító tevékenysége igen intenzív. A töltésépítés következtében a folyó árvizei kizárólag a gátak közti hullámtérre korlátozódnak, így itt rakódik le az a nagy mennyiségű hordalék, ami korábban a kiterjedt ártéren rakódott le, ezért intenzív feltöltődés jellemző. Az itt elhelyezkedő levágott kanyarulatok feltöltődése igen nagy mértékű (Oroszi-Kiss, 2004). A szabályozások a meder-mintázatban is gyökeres változásokat idéztek elő, hiszen a Maros alsó, vizsgált szakaszát csaknem teljesen kiegyenesítették, így meanderezőből egyenessé, majd fonatossá vált (SíposKiss, 2004). Az átvágások hatását árvízvédelmi szempontból kedvezőnek minősítette Mike (1991), hiszen az esés megnőtt, a meder beágyazódott. Ugyanakkor a partok rombolása tovább folyt, a hordalék lerakódott, zátonyok, szigetek képződtek. Ennek egyik oka, hogy határfolyó státusából eredően a Maros Nagylak-Makó közötti szakasza a trianoni szerződés óta gyakorlatilag magára hagyott, szabályozatlan, s éppen ezért a korábbi munkálatok eredményezte szemiantropogén folyamatok felerősödve érvényesülnek rajta. A Makó alatti szakasz viszont magán viseli a későbbi beavatkozások (sarkantyúk, iszapolók, kőrakatok építésének) nyomát is. Széles, zátonyosodásra továbbra is hajlamos meder jellemzi, amely az alsó szakaszon nagyobb, néhol a töltéseknek nekifeszülő kanyarokba megy át. A torkolat felé a kanyarok mérete csökken, a meder egységesebb képet mutat, s a zátonyképződés mértéke és a mederszélesség is lecsökken (Sipos 2003). A bemutatásra kerülő kutatás céljai a következők: - a Maros alsó, 20 km-es szakaszán, két kanyarulatban az elmúlt ötven év során történt változások mértékének számszerűsítése; - a partépülés sajátosságainak meghatározása az eltérő fejlettségű és természetességü kanyarulatokban; - a kanyarulatfejlődés típusának és jellemzőinek meghatározása. A célok megvalósításához térinformatikai elemzést és meander-geometriai vizsgálatokat végeztünk. 2. Irodalmi előzmények A kanyarulatfejlődés és a meander-geometria kapcsolatát a hazai szakirodalom elvétve tárgyalja (Csorna, 1973, Károlyi, 1960), a külföldi irodalomban azonban széles körben tárgyalt kérdéskör. A legfontosabb fogalmakat, valamint vizsgálati eredményeket alkalmaztuk a Maroson végzett vizsgálatoknál. A meander-geometriai vizsgálatok arra utalnak hogy a meanderek egyensúlyban lévő, vándorló fonnák (Csorna, 1973). Az övzátony épülése a domború oldalon kiegészül a homorú oldal erodálódásával, ami a kanyarulat tetőpontjától lefelé a legintenzívebb, így az elmozdulásnak túlnyomóan folyásirányban lefelé irányuló komponense is van (Morisawa, 1985). Általában a dorn-