Hidrológiai Közlöny, 2014 (94. évfolyam)
2014 / 2. szám - Právetz Tamás - Sipos György: Mederanyag egyenleg változásának vizsgálata hidromorfológiai felmérések segítségével a Maros síksági szakaszán
35 Mederanyag egyenleg változásának vizsgálata hidromorfológiai felmérések segítségével a Maros síksági szakaszán Právetz Tamás, Sipos György Szegedi Tudományegyetem, Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék, 6722. Szeged, Egyetem u. 2-6. Kivonat: Folyóinkat közvetlenül és közvetve is nagyban befolyásolják az emberi beavatkozások, melyek jelentős hatással lehetnek azok mederformálására és hordalékháztartására is. Ezek térben és időben történő változásának vizsgálata azonban sok tekintetben nem megoldott hazai vízfolyásainkon. Külön problémát jelent, hogy számos vízfolyás esetében hosszabb szakaszok felmérése csak határ menti együttműködés keretében valósítható meg. Kutatásunk elsődleges célja, a mederanyag háztartás dinamikájának meghatározása a Maros magyarországi, illetve romániai szakaszán. A folyó ezen szakaszán igen intenzív hordalék-kitermelés befolyásolja a természetes viszonyokat. A mérési helyszíneket folyásirányban a bányászati tevékenység által leginkább érintett terület felett (Lippa), illetve alatt (Arad, Pécska és Apátfalva) jelöltük ki. Az adatfelvétel során keresztszelvények és hossz-szelvények mentén nagy felbontású mélységmérést végeztünk ultrahangos mérőműszer (ADCP - Acoustic Current Doppler Profder) és mérőállomás segítségével. A felmérések 4 időpontban, más-más hidrológiai viszonyok mellett történtek. A kiértékelt adatokból domborzatmodellek készültek, a modellek segítségével a mederanyag mennyiségének változására illetve a területen található mederformák fejlődésének vizsgálatára nyílt mód. Az eredmények alapján az egyes mintaterületek hordalékháztartásában jelentős különbségek tapasztalhatók. A lippai mérési területen a mederanyag mennyiségének abszolút változása átlagosan 17 000 mVikin volt két mérés között, Aradnál és Pécskánál hasonló, 25 000-30 000 mVfkm, míg Apátfalvánál az előzőeknél jóval nagyobb, 60 000 mVíkm értéket határoztunk meg. Ez alapján úgy tűnik, hogy a síksági szakaszra érkező hordalék mennyisége viszonylag kevés volt a vizsgált időszakban, a bányászati tevékenység alatt a mederformálás intenzívebbé válik, az ennek következtében jelentkező hordaléktermelés hatására Apátfalvánál már jelentős mennyiségű anyagáthalmozás tapasztalható. Kulcsszavak: mederanyag egyenleg, homokkitermelés, hidromorfológia, domborzatmodellezés, zátonyfejlődés. Bevezetés A fluviális rendszerek dinamikájának egyik kulcs tényezője a vízfolyások által szállított görgetett hordalék mennyisége, amely azonban emberi beavatkozásra jelentősen változhat (Laczay 1968). A folyó hordalékháztartását több ant- ropogén hatás is befolyásolhatja: vízgyűjtőterület terület- használatának megváltozása (Lóczy és Veress 2005), gátak, víztározók létesítése (Kondolf 2007), továbbá a bányászati tevékenységek (Kondolf 1997). A vízgyűjtőről érkező hordalék mennyiségét az ember leginkább a területhasználat megváltoztatásával befolyásolja, ugyanis a növényzet egyfajta pufferként, geomorfológiai értelemben takaróként működik (Fryirs et al. 2007). Az ant- ropogén beavatkozás hatására bekövetkező felszínborítás változás (pl. erdőírtás, bányászat) hatására növekedhet az e- róziós felszínek területe, így nagyobb mennyiségű hordalék jut a vízfolyásokba (Lóczy és Veress 2005). Egy folyóra é- pített gát, illetve víztározó ugyanakkor akadályozza a folyórendszer longitudinális, hossz-szelvény menti kapcsolatait, így a görgetett hordalék mozgását is, mely így felhalmozódik a gát mögötti víztározóban, feltöltve azt, fokozatos tározókapacitás veszteséget okozva (Kondolf 2007). Ezzel párhuzamosan a gát vagy tározó alatt a visszatartott hordalék hiánya miatt jelentős mértékű tisztavíz erózió jelentkezhet, ami számtalan további problémát indukálhat (Dai és Liu 2013, Csiki és Rhoads 2014). A bányászat az egyik legfontosabb és legközvetlenebb antropogén beavatkozás, mely megváltoztatja a hordalékháztartást a folyómederben (Wishart et al. 2008). Számos folyón zajlik homok- és kavicskitermelés, ami történhet a folyó mellett, vagy közvetlenül a folyóból. A mederből történő kitermelés hatására jelentősen lecsökkenhet a görgetett hordalék mennyisége a folyó alsóbb szakaszain (Fryirs et al. 2007). A fenti okok miatt jelentkező hordalékhiány hatására megnő a folyó munkavégző képessége. Jelentős eróziós tevékenység indulhat el, a folyó bevágódik, szélesedik (Mar- tín-Vide et al. 2010), ezzel növelve a görgetett hordalék mennyiségét, amely azután még lejjebb akkumulálódhat (Kondolf 1997). A hordalékszállítás mérése történhet klasszikus módszerekkel, mint hordalékfogó, hordalékcsapda, nyomjelző a- nyagok (Kiss et al. 2008). Mindemellett hosszabb szakaszokon a hordalékháztartás változása hidromorfológia mérések segítségével is történhet (Laczay 1968). A hidromorfológiai felmérések célja a meder fejlődésének, változásainak meghatározása, nyomon követése. Segítségével elemezhető a medermorfológia változása, a meder dinamikája. A mérési adatokból szerkesztett domborzatmodellek felhasználásával meghatározható a medertérfogat változása, az egyes időpontok között, azaz vizsgálható a folyószakasz mederanyag egyenlege. A felmérésekhez több eszköz használható: szon- darúd, szonár (SONAR- SOund NAvigation and Ranging), mederszkenner, ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler), mérőállomás, RTK GPS (Real Time Kinematic), fotogrammetria, LIDAR (Light Detection And Ranging). Az egyes technikák alkalmazására nemzetközi és hazai viszonylatban is számos példa említhető (Defendi et al. 2010, Tiron et al. 2009, Gómez et al. 2010). A haza vizsgálatok közül kiemelendő Laczay (1968) cikolaszigeti mellékágrendszerben végzett munkája, melynek során 5 éves morfológiai változást vizsgált, továbbá meghatározta a hordalékegyenleget is. Több magyarországi helyszínen szonárral végzett mederfelméréseket Prónay és Törös (2001), melynek azonban csak részben volt célja a medertérképezés. A Maros apátfalvi szakaszát Kerekes (2010) mérőállomás segítségével vizsgálta, mérései segítségével a morfológiai változásokat és az átdolgozott üledékmennyiséget határozta meg egy középzátony esetében. ADCP műszer segítségével Sági (2010) jellemezte a Tisza egy reprezentatív szakaszának (Mindszent) hidromorfológiai sajátosságait, majd ezen adatok alapján vizsgálta a 2 mérési időpont közötti mederváltozás mértékét. Kutatásunk során a fentieket figyelembe véve hidromorfológiai felmérések segítségével vizsgáltuk a Maros síksági szakaszán a mederformák dinamikáját, az átdolgozott mederanyag mennyiségét, illetve az intenzív hordalék-kitermelés hossz-szelvény menti hatásait. Vizsgálati terület, mintaterületek A Maros a Tisza legnagyobb mellékfolyója, hossza 760 km, melyből az általunk vizsgált síksági szakasz 175 km. Vízhozama jelentősen ingadozik, Makónál árvízkor átlagosan 1600 m3/s, míg kisvízkor 20-30 m3/s, ami jelentős, majd 80-szoros különbség (Sipos és Kiss 2003). A folyó esése viszonylag nagy, ez a teljes síksági szakaszra is igaz. Lippa környékén 40 cm/km, Aradtól a határig 20 cm/km, majd ezt követően 10 cm/km értékűre csökken (Sipos et al. 2012). A
