Hidrológiai Közlöny, 2016 (96. évfolyam)
2016 / 2. szám - SZAKMAI CIKKEK - Engi Zsuzsanna - Tóth Gábor - Braun Mihály: A Mura folyó hullámterének feliszapolódás vizsgálata II. rész
Engi Zsuzsanna és társai: A Mura folyó hullámterének feliszapolódás vizsgálata II. rész 53 A tározók, tavak, vízfolyások, csatornák feliszapoló- dásának kutatására és a lebegtetett és/vagy görgetett hordaléktranszport modellezésére már kétdimenziós hidraulikai modellek állnak rendelkezésre, pl. MIKE 2D FM ST, HEC-RAS 2D, a nyitottkódú CCHE 2D, stb., illetve 3D modellek, pl. SSI1M stb. Terepi mérések Egyik lehetőség, hogy a frissen vételezett árvízi üledékminta réteg vastagságát meghatározzuk. Másik megoldás, hogy elvégezzük az ártér vagy hullámtér keresztszelvényeinek geodéziai állapotfelmérését és a terep magasságának összehasonlítását az árvízi esemény előtti állapottal. Az utóbbi években ezzel a módszerrel tanulmányozták Magyarországon a Tisza, a Her- nád és a Maros hullámtéri feliszapolódását ( Borsy 1972, Kiss és társai 2002, Oroszi és Kiss 2005, Babák 2006, Sándor és Kiss 2007, Vass és társai 2009). Adatokhoz juthatunk a hullámtéri holtágak feliszapo- lódásának üledék elemzéséből is (Braun és társai 2010, Korponai és társai 2010). A későbbiekben ezt a módszert fogjuk alkalmazni a következő pontban leírt kormeghatározással kombinálva. Az üledék minta rétegeinek kormeghatározása és a feliszapolódás sebességének megállapítása Radiometrikus módszerek alkalmazásával, a hullámtéri üledék nehézfém tartalmának mérésével, az üledékben jelenlevő indikátor anyagok, markerek segítségével, meghatározható az üledékréteg kora. Ilyen információ hordozói a vízgyűjtő felső szakaszán a bányászati tevékenységből származó nehézfémek (Cu, Pb, Cr), vagy a l37Cs az atmoszférából. Ez az izotóp kimondottan alkalmas az utóbbi 40-50 év során keletkezett feliszapolódás üledékének kormeghatározására. A nehézfémek az üledékoszlop egy bizonyos időpontban keletkezett rétegében találhatók nagyobb mennyiségben. Az olyan ismert események, mint pl. az 1953-1963. évek közötti atomkísérletek és a csernobili atomkatasztrófa lehetővé teszik a rétegek korának és a feliszapolódás sebességének meghatározását (Walling és He 1997, Wyzga 1999, Zhao és társai 1999). Az ártéri feliszapolódás kutatása során Magyarországon is alkalmazták az említett radiometrikus módszereket a Tisza, a Hernád és a Maros hullámtéri feliszapolódás vizsgálata során (Kiss és Sipos 2001, Braun és társai 2003, Sándor és Kiss 2006, Sós tér és társai 2007, Szabó és Posta 2008, Dezső és társai 2009). A tapasztalatok azt mutatják, hogy a radiometrikus módszerek eredményeit számos tényező befolyásolhatja, ezért javasolt más kutatási módszerek eredményeivel történő összehasonlításuk. Ilyen módszer például a dendrokronológia, amellyel a rétegek kora a fák korának, illetve a fő gyökerek mélységének meghatározásával történik (Alestalo 1971, Hupp és Simon 1991), vagy a palinológia, melyet gyakran alkalmazzák az árterek felisza- polódásának vizsgálatára a növények foszilis virágpor maradványait kutatva, de meg kell említeni, hogy egyéb paleológiai kutatásokkal együtt nyújt megbízható eredményt. ANYAG ÉS MÓDSZER Feliszapolódási folyamatok vizsgálata Az általunk bemutatásra kerülő módszer főbb lépései:- terepi mintavételezés,- a minta röntgen vizsgálata, laboratóriumi üledékelemzés, hidrológiai elemzés,- rétegek kormeghatározása, a feliszapolódás meghatározása. 1. ábra. Kormeghatározáshoz használható események (Forrás: Braun 2010) Figure 1. Events used for dating of the layers (Source: Braun 2010) Üledék mintavételezés a holtágakból A Balatonon és a Velencei-tavon már hosszabb ideje történnek üledékminta elemzések és a mintákat gyakran 15-21 m mélységből kell kivenni. A mintavételi eljárást több nemzetközi folyóiratban is ismertették a kutatók és, mert a kutatási eredmények megfelelőeknek bizonyultak, a tiszai ciánszennyezésnél is ezzel a módszerrel történt a mintavételezés (Nguyen és társai 2008, Braun és társai 2010, Korponai és társai 2010). Jelen esetben a holtágból történő üledék mintavételnél szintén ezekkel az eszközökkel történtek a fúrások. A Mura hullámterében olyan holtágakból terveztünk üledékmintát venni, amelyek üledékcsapdaként szolgálnak. A részletes kutatásokhoz olyan holtágakat kerestünk, amelyek vízpótlást kizárólag árvízkor kapnak. A mintát az ún. módosított dugattyús Livingstone-féle mintavevővel vettük (Livingstone 1955). Laboratóriumi üledékvizsgálat A fúrásmagok kivétele után a rétegeket először röntgen vizsgálattal elkülönítettük, majd meghatároztuk a minták szemcseeloszlási összetételét és az eredményeket statisztikailag értékeltük. A mintát 220-230 cm vastagságú üledékrétegből vettük. A laboratóriumi vizsgálatok elvégzéséhez a 100 cm hosszú fúrásmagot 5 mm széles korongokra kellett vágni. Az 1 m hosszú fúrásmintából ily módon 195 db mintát nyertünk, melyeket az alábbiakban leírt eljárással elemeztünk. A fúrásmagból spatulával 5 mm széles korongokat vágtunk ki, melyeket homogenizáltunk Az így nyert, eredeti nedvességtartalmú mintákból 1 cm3 térfogatot mértünk ki műanyag kémcsövekbe. A mintákra 2,5 ml 87 % (m/m)-os glicerin oldatot mértünk pipettával. Üvegbotos keveréssel és ultrahangos rázatással homogenizáltuk a szuszpenziót. A szemcseméret meghatározáshoz a frissen
