Hidrológiai Közlöny, 2016 (96. évfolyam)
2016 / 1. szám - KÖSZÖNTŐ - Engi Zsuzsanna - Tóth Gábor - Somogyi Katalin - Lanter Tamás - Hercsel Róbert - Bozzay Ferenc: A Mura folyó kanyarulatvándorlásainak elemzése és hullámterének feliszapolódás-vizsgálata 2D modellezéssel
Engi Zs. - Tóth G. - Somogyi K. - Lanter T. - Hercsel R. - Bozzay F.: A Mura folyó kanyarulatvándorlásainak elemzése... 35 Novak, 2004). Az áramlás a főmederre koncentrálódott, megszűnt a kapcsolat a mellékágakkal, következményként megnőtt az áramlási sebesség a mederben. Régen a Mura vízhozamának 40%-a a főmederben, 40%-a a mellékágakban vonult le és 20% állóvíz volt {Novak, 2004). A vízerőművek kiépítése és üzemeltetése a hordalék természetes bevitelének illetve szállításának megszűnését okozta, eltűnt a természetes hordalékszállítási ciklus. Ezzel együtt megszűntek a zátony kialakulás természetes folyamatai és nem történtek jelentősebb hidromorfológiai változások. A szlovén-osztrák szakaszon a meder mélyülése átlagosan 1,2 m volt, de helyenként elérte a 2,28 m-t is (Globevnik és Mikos, 2009). A középső Mura szakaszon és a szlovén-horvát határszakaszon a meder nagyobb szélessége miatt a mederfenék eróziója kisebb mértékű volt, a Mura folyó medermélyülése mindössze 30-40 cm-t tett ki. A radikális mederátvágások után jelentkező medermélyülés következményeként a talajvízszint lecsökkent. Miközben a mederben néhol a néhány méteres mélyülés sem volt ritka, a zátonyképződés olyan helyeken kezdődött meg, ahol senki sem számított rá {Petkovsek és Mikos, 2000; Hornich et al., 2004; Novak, 2004; Ulaga, 2005; Globevnik és Mikos, 2009). Mindeközben a Mura alsó, magyar-horvát határ szakszán teljesen más jellegű problémák adódtak. Miután aláírásra került Magyarország és Jugoszlávia között a vízgazdálkodási munkák megvalósításáról szóló Egyezmény, mindkét ország hatalmas erőfeszítéseket tett a közös Mura szakasz szabályozási tervének elkészítésére. Az 1959-ben kidolgozott fejlesztési tervben meghatározták a mértékadó vízhozamot: Q10o = 1650 m3/s. Az 1970-es években befejeződtek a töltésépítések, a töltések közötti hullámtér 600-750 m szélességűvé vált. Megkezdődtek az akkori gazdasági politikának megfelelő mezőgazdasági fejlesztések (intenzív melioráció). A folyó menti terek a holtágakkal lassan funkciójukat veszítették és a biodiverzitás megszűnt. Az olyan beavatkozások a természetes állapotba, mint az erdőirtás, a nedves területek kiszárítása, a földhasználat változása, a parti sáv változása, mindmind hozzájárultak az elsődleges terek megváltozásához. Új földhasználati kategóriák jelentek meg: rétek, legelők, erdő maradványok. Az újonnan kialakult vegetáció idegen és invazív fajokkal van tele, melyek a hullámtéren áthatolhatatlan akadályt képeznek az árvizek levonulásakor. Ennek következménye az árvizek magasabb vízszinteken történő levonulása {Anderson et al., 2006; Müller et al, 2011), amikor a Mura kilép a hullámtérre (Hercsel, 2008; VIZITERV Consult és Láng, 2009; NYUDUV1ZIG 2009, 2014). 1972-ben a Murán 1580 m3/s vízhozamot mértek 514 cm vízállással, 2005-ben az árhullám 1200 m3/s vízhozammal 509 cm vízállás mellett vonult le. 2014 évben új LNV értékkel vonult le az árhullám: 1408 m3/s vízhozamhoz 544 cm vízállás társult. A fentiekből látszik, hogy a történelmi államhatár változások miatt a Mura összehangolt vízgazdálkodási szempontú rendezésére, amely kiterjedne a teljes vízgyűjtőre, nem került sor. A folyó medermódosulásai és árvizei állandó figyelmet igényelnek, mert az utóbbi évtizedek szélsőséges éghajlati változásai tovább fokozták a változásokat. Az elmúlt 3-4 évtizedben az ártér szállítókapacitása kb. 300 m3/s-rel csökkent. Ezzel a tendenciával a védművek nem képesek lépést tartani, további emelésük nagyon költséges lenne. Ez azt is jelenti, hogy a korábbi nagy árvizeket már nem tudja a jelenlegi hullámtér levezetni. Felhasználva a múlt tapasztalatait, megoldást kell tehát találni arra, hogy a holtágakat ismét bekacsoljuk a vízszállításba, pufferzónaként használva őket, a hullámtéren vagy ártéren pedig az átfolyóképességet különböző módszerekkel növelni kell. Eldöntendő az is, vajon a hullámtér szállító képességének csökkenése a benőttség miatt következett be, vagy a feliszapolódás hatása érezhető. Az alábbiakban két különböző módszer és szemléletmód szintézisével próbálunk meg választ találni arra, hogyan alkalmazhatók a geomorfológiai kutatási módszerek a numerikus modellek eredményességének támogatására. ANYAG ÉS MÓDSZER Hidraulikai modellezés Amennyiben az árterület nagyságáról, az áramlás irányáról, a változók térbeli eloszlásáról akarunk információkat szerezni, a kétdimenziós modellezések alkalmazására kerül sor. Jelen esetben a MIKE 21 FM programot alkalmaztuk. A program hidrodinamikai modulja numerikusán oldja meg a RANS (Reynolds- átlagolt Navier-Stokes) egyenleteket. Az egyenletek a vízmélység és a fajlagos vízhozam változását írják le. Az egyenletrendszereket numerikusán oldja meg a program az ADI módszerrel (Alternate direction implicit), a DS algoritmus használatával (Double Sweep). A részletes leírások a program használati utasításában megtalálhatók (DHI, 2014). A model fejlesztése során az alábbi általános modellezési lépésekre került sor: geodéziai adatok, LIDAR felvételek összegyűjtése; ezekből az adatokból készült a digitális terepmodell (minthogy a Mura Vízrajzi Atlaszhoz ez már 2014-ben elkészült, ennek adatait használtuk a modellezés során);- az előkészítő munkákat Arc Gis 10.3 program segítségével végeztük; a számítási rácshálóhoz több felbontást is kipróbáltunk;
