Hidrológiai Közlöny 2012 (92. évfolyam)
2. szám - Kiss Tímea–Nagy Zoltán: A Maros medrének aktív bevágódása és ennek morfológiai követkzeményei az ártéren
19 A Maros medrének aktív bevágódása és ennek morfológiai következményei az ártéren Kiss Tímea - Nagy Zoltán Szegedi Tudományegyetem, Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék, 6722, Szeged, Egyetem u. 2-6 E-mail: kisstimi@gmail.com; nz89@freemail.hu Kivonat:A Maroson a szabályozások következtében a meder bevágódása és szűkülése miatt a hullámterek kétosztatúvá váltak, ugyanis míg az egykori levágott kanyarulatok az un. „magas ártéren" találhatók, addig az „alacsony árterek" a mederben található szigetekből és zátonyokból alakultak ki. A kutatás során célunk annak vizsgálata, hogy meghatározzuk, hogy a (1) bevágódás milyen mértékű volt a Maros mentén és (2) milyen kiterjedésben hozott létre új ártéri területeket a meder szűkülése során. A vízállások és vízhozamok vizsgálatával a bevágódási folyamat mértékét és idejét határoztuk meg, míg az alacsony és magas ártér közötti magasság-különbség felmérésével a bevágódás irányát. A vízállások elemzése azt mutatja, hogy az alacsony árterek kialakulása az 1876 és 1912 közötti bevágódással kezdődött. Ez a bevágódás a folyón alulról felfelé haladt, mértéke 0,7-2,5 m közötti. A 20. században (1913-1982) lassú mederfeltöltődés és keskenyedés zajlott. Erre utal a kisvizek és az árvizek szintjének emelkedése. Ekkor váltak vízmentessé a zátonyokból és övzátonyokból kialakult alacsony árterek. A 20. század végén újabb bevágódás indult meg, amit alátámaszt az is, hogy a kisvízállásokhoz tartozó vízhozamok nőttek. Ez a bevágódás már folyásirányban fentről lefelé haladt és mértéke jóval kisebb (kb. 20-40 cm), ezért morfológiai következményei még nem nyilvánvalók. Ennek a bevágódásnak oka lehet a Romániában zajló nagymértékű kavicskitermelés. Kulcsszavak: Maros, bevágódás, mederszűkülés, alacsony ártér, tereplépcső 1. Irodalmi előzmények A folyók bevágódása bekövetkezhet természetes vagy mesterséges hatásokra, amelyek vagy az esés, vagy a víz- és hordalékhozam módosításán keresztül hatnak. A természetes okok között szerepelnek tektonikus- és klimatikus változások, illetve az erózióbázis megsüllyedése (Csorna 1987, Gábris 1997, Knighton 1998). A tektonikus tevékenység vagy az erózió bázis megsüllyedése esetén a megnövekvő esés miatt indul el a meder eróziója. Ugyanakkor az éghajlatváltozás hatására a vízhozam változhat meg, illetve a mederbe jutó hordalék mennyisége (Lenzi et al. 1999). Ezek a természetes folyamatok azonban csak lassan jelennek meg, és akár több évszázadba is telhet, mire a bevágódás kifejezetté válik (Butzer 1986). A természetes folyamatokon kívül az emberi tevékenység is okozhat bevágódást, de ilyenkor a folyamat rendszerint gyorsabban játszódik le, amit gyakran a medret közvetlenül érintő mérnöki munkák váltanak ki. A leggyakoribb bevágódást előidéző építmény a völgyzárógát, amely alatt igen hosszan jelentős mértékű lehet a medererózió (Graf 2005). De bevágódást okozhatnak a kanyarulat átvágások, mederbe épített sarkantyúk, terelő müvek és partbiztosítások, valamint a mederből történő homok- és kavicsbányászat is (Newson 1997, Knighton 1998, Uribelarrea et al. 2003, Antonelli et al. 2004). Például a kiegyenesített medreknél azt tapasztalták, hogy az esés megnőtt és a meder érdessége lecsökkent, így a bevágódás hatására a mederkitöltő víz sebessége és vízhozama is megnőtt (Brookes 1985, Yates et al. 2003). Közvetve idéz elő bevágódást, ha a vízgyűjtőn megváltoztatják a területhasználatot (Rinaldi és Simon, 1998, Antonelli et al. 2004). A bevágódás következményei érinthetik a medret, illetve a folyó tágabb környezetét is. A bevágódás hatására megnövekszik a folyó fajlagos munkavégző-képessége (Laczay 1977) és fenékhordalék-hozama (Biedenharn et al. 2000), amelyek hatására megváltozhat a medergeometria és a vízszintesés (Smith és Winkley 1996). A bevágódás hatására a mederben lévő építményeket (pl. hídláb, vízkivételi mű, vezeték) alámossa a folyó, így azok instabillá válnak. Ugyanakkor azt is megfigyelték, hogy a bevágódás hatására a folyók vízjárása is szélsőségesebbé válhat. A vizsgált bevágódó folyókon bár ritkábbak lettek az ártérre kijutó árvizek, de ezek hevessége megnőtt (Lenzi et al. 1999, Wyzga 2001). A bevágódás következményeként a környező területek talajvízszintje csökkenhet és áramlásaik megváltozhatnak (Bravard et al. 1997). Ezek összességében az árterek vízellátottságát befolyásolják (Diringer 2000, Werners et al. 2010), ami a vizes élőhelyek átalakulásához vezethet, így számos fajnak beszűkülhet az élettere (Dévai 2000, Lóczy és Kiss 2008). Hazánkban a 19-20. századi folyószabályozások során az addig meanderező folyókat nagyobb esésű, egyenesebb mederbe kényszerítették és szűk hullámterekbe szorították (Ihrig 1973, Tóth 2000). A kanyarulat átvágások szinte azonnal mérhető bevágódást eredményeztek (Lászlóffy 1932, 1934, Károlyi 1996, Kiss et al. 2008, Kiss és Sipos 2001, 2007, Lóczy et al. 2009). A bevágódás hatására itt is megjelent is kisvizek süllyedése (Szlávik 2000, Konecsny 2010 ab, Lóczy 2001, 2007), ugyanakkor a vizes élőhelyek átalakulása is elkezdődött (Dévai 2000). A Maros Nagylak és a torkolat közötti szakasza az egyik legdrasztikusabban szabályozott folyószakasz Magyarországon, hiszen az eredetileg meanderező anasztomizáló folyót csaknem teljesen kiegyenesítették, megduplázva esését. A beavatkozás hatására megindult bevágódásnak az ártéren találjuk a legszembetűnőbb bizonyítékát: az egykori levágott kanyarulatok az ún. „magas ártéren" találhatók, ezeket már csak nagyon ritkán öntik el az árvizek, miközben létrejöttek jóval alacsonyabban fekvő, ezért gyakrabban elöntött un. „alacsony árterek". Ezek néhány évtizede még a Maros medrében található szigetekből és zátonyokból alakultak ki, amelyeken megtelepedett az állandó növényzet. A kutatás során célunk annak vizsgálata, hogy meghatározzuk, hogy a (1) bevágódás milyen mértékű volt a Maros mentén és (2) milyen kiterjedésben hozott létre új ártéri területeket a meder szűkülése során. A vízállások és vízhozamok vizsgálatával a bevágódási folyamat mértékét és idejét kívánjuk meghatározni, míg az alacsony és magas ártér közötti magasság-különbség felmérésével a bevágódás irányára kívánunk következtetni (azaz hogy folyásirányban felfelé vagy lefelé haladt-e a folyamat). 2. Mintaterület A vizsgálatot a Maros Magyarcsanád és torkolat közötti, közel 40 km hosszú szakaszán végeztük. Ezen a szakaszon az átlagos kisvízi vízhozam 21 m 3/s, míg a közepes vízhozam 161 mVs, ugyanakkor árvizek idején 1600-2500 m 3/s. A folyó esése átlagosan 27 cm/km, míg közepes vízsebessége 0,6 m/sec (Csorna 1975). Ez a nagy esés előrevetíti, hogy a mederformálás igen intenzív (Kiss és Sipos 2007), amihez még hozzájárul a tekintélyes hordalékhozam is. A Maros nagy mennyiségű lebegtetett hordalékot (300-900 g/m 3) szállít, ugyanakkor jelentős fenékhordalék hozama is (0,9 kg/s vagy 28.000 t/év), ami a nagy esésével és a helyvidék közelségével magyarázható.
