Hidrológiai Közlöny, 2022 (102. évfolyam)
2022 / 3. szám
31 Nyíri E. és Török G. T.: Folyók dinamikus egyensúlyi állapotát becslő eljárás kidolgozása és alkalmazása a magyarországi Felső-Dunára modell. Ilyen, szabadfolyású folyókra kidolgozott modellre a külföldi szakirodalomban sem találtunk példát. Először a dunaremetei mederszűkülést vizsgáltuk, ahol napjainkban a Duna elterelése miatt a hordalékhozam és a vízhozam is jelentősen lecsökkent, valamint a mederszélesség is közel 2/3-ára szűkült. A Vízrajzi Évkönyvek alapján becsülni tudtuk a mederkitöltő vízhozam nagyságrendjét (1 000-1 500 m3/s). Eredményeink azt mutatták, hogy a hordalékhozam közel 10%-ára való csökkenése idézhetett elő közel 30%-os, -100 m-es mederszűkülést. A vizsgálataink alapján arra következtetünk, hogy bár a hordalékhozam és a vízhozam csökkenése együttesen okozták a mederszűkülést, a vízhozamcsökkenés nagyobb szerepet játszott ebben. Ezzel az esettanulmánnyal bemutattuk, hogy az alkalmazott számítási eljárással lehetséges vízlépcsők alvizén az új egyensúlyi medergeometria becslése. Azonban - összhangban az előző vizsgálatainkban tapasztaltakkal - ilyen vizsgálatoknál elengedhetetlen a megbízható mérési adatok megléte. Kritikus paraméterként a megbízható görgetett hordalékhozamra vonatkozó adatokat találtuk. Második vizsgálatunkban Nagybaj csnál arra voltunk kíváncsiak, hogy ugyanezen kibővített egyenletrendszerrel tudunk-e meghatározni múltbéli jellemzőket. Ebben a részben az érdesség értékén változtatva becsültük a különböző mederszélességeket. Arra a következtetésre jutottunk, hogy a 19. századi szabályozás előtti, a mostaninál jelentősen szélesebb meder kifejlődésében fontos szerepet játszott a hordaléklerakódás okozta fokozott mederellenállás. A vizsgálattal rámutattunk arra, hogy lehetséges múltbéli állapotok becslése. Segítségével számíthatóvá válhat például árvízszintek folyószabályozások hatására történő változása. Az általunk bemutatott vizsgálatok, illetve egyenletrendszerek használata egy kezdetleges megoldást nyújt arra, hogy a jövőben becsülni lehessen egy folyamnak a természetes változásait, illetve meg tudjuk határozni azt, hogy egy adott műtárgy, vagy beavatkozás miként hat majd a folyó medergeometriájára. Az eljárás segítségével meghatározható a dinamikus egyensúlyi állapot, vagyis a morfodinamikai paraméterek közelítő értéke. Terveink szerint a modellel olyan problémák vizsgálhatók a későbbiekben, mint például part menti kavicspadok (pl. a véneki Duna-szakaszon) stabilitása is: amennyiben azok az egyensúlyi szélességhez közelítik a medergeometriát, úgy feltehetően nem csak átmeneti mederformaként jelennek meg. Kutatásaink során arra jutottunk, hogy a dinamikus egyensúlyi állapot vizsgálatához elengedhetetlen a megbízható, pontos méréseken alapuló adathalmaz a folyószakasz morfodinamikai állapotára vonatkozóan. Azon belül is hangsúlyos a mederkitöltő állapotot jellemző adatok megléte, ami felhívja a figyelmet a mederkitöltő vízhozamkor végzett terepi mérések kiemelkedő fontosságára. A bemutatott vizsgálatok példák arra, hogy 0D leírás segítségével milyen módon és pontossággal lehet közelíteni folyószakaszok dinamikus egyensúlyi állapotát. A vizsgálat Dunaremetére vonatkozóan mára már nem releváns, hiszen a Dunát Dunaremete felett elterelték, ezért a 20. század végére abban a szelvényben jelentősen lecsökkent a hordalék- és vízhozam. A rendelkezésünkre álló adatok alapján viszont ezen példán keresztül tudtuk igazolni az alkalmazott eljárást, valamint demonstrálni a megközelítés nyújtotta vizsgálati lehetőségeket. Egyúttal felhívjuk a figyelmet a folytonos terepi mérések szükségességére. Hordalékhozam adatok a vizsgált szakasz tekintetében csak kampányszerűen történtek, ami nem ad lehetőséget hasonló vizsgálatok elvégzésére. A vizsgált szakasz alatt, Gönyűnél 2019 óta folytatnak rendszeres hordalékmintavételt, ami hasonló vizsgálatok elvégzését alapozhatja meg. Kutatási eredményeink arra is rámutatnak, hogy a bemutatott számítási eljárást 1D leírásra (folyásirányban változó) szükséges kibővíteni, a még pontosabb és átfogóbb vizsgálatok érdekében. Ez elengedhetetlen a magyarországi Felső- Duna esetében, ahol a hirtelen eséstörés által előidézett szelektív eróziós folyamat jelentős morfodinamikai változásokat eredményez. Továbbá, a helyes hordaléktranszport modell megválasztása is sarkalatos. Vegyes szemösszetételű meder esetén a modell pontosságának jelentős javulása várható a görgetett hordalék több frakcióból felépülő keverékének számításba vétele által. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS A közleményben bemutatott kutatás a második szerző esetében a Bolyai János Kutatási Ösztöndíjának támogatásával, valamint a PD 135037 számú, a Nemzeti Kutatási Fejlesztési és Innovációs Alapból biztosított OTKA posztdoktori kiválósági pályázati program finanszírozásával valósult meg. IRODALOMJEGYZÉK Baranya S., Józsa J., Török G.T., FicsorJ., Mohácsiné S.G., Habersack, H., Haimann, M., Riegler, A., Liedermann, M., Hengl, M. (2015). A Duna hordalékvizsgálatai a SEDDON osztrák-magyar együttműködési projekt keretében. Hidrológiai Közlöny, 95(1) 41-46. BME (2004) Hidraulika I. jegyzet. BMEEOVVAT26 segédlet a BME Épmérnöki Kar terem hallgatói részére „Az építész- és az építőmérnök képzés szerkezeti és tartalmi fejlesztése” HEFOP/2004/3.3.1/0001.01. BogárdiJ. (1955). A hordalékmozgás elmélete. Budapest, Hungary: Akadémiai Kiadó. Eke, E., Parker, G., Shimizu, Y. (2014). Numerical modeling of erosional and depositional bank processes in migrating river bends with self-formed width: Morphodynamics of bar push and bank pull. Journal of Geophysical Research: Earth Surface 119(7), 1455-1483. Ermilov A.A., Baranya S., Fleit G., Török G.T. (2020). Képalapú módszerek fejlesztése folyók morfodinamikai vizsgálatához, Hidrológiai Közlöny, 100/3 74-86. Google Maps (2020). Online légifelvétel, Google, https://www.google.hu/maps. Holubová, K., Comaj, M., Lukác, M., Mravcová, K., Capeková, Z, Antalová, M. (2015) Final report in DuRe Flood project - ‘Danube Floodplain Rehabilitation to Improve Flood Protection and Enhance the Ecological Values of the River in the Stretch between Sap and Szob, Bratislava.
