Hidrológiai tájékoztató, 1992

1. szám, április - DIPLOMATERV PÁLYÁZATOK - Dömötör Szilveszter: A Felső-Duna ökológiai rendszerét szabályozó hidrológiai tényezők vizsgálata

A Felső-Duna ökológiai rendszerét szabályozó hidrológiai tényezők vizsgálata DÖMÖTÖR SZILVESZTER Mosonmagyaróvári Timföld ís Műkorund Gyár, Mosonmagyaróvár Feladatom a Felső-Duna ökológia rendszerét módosító beavatkozások és folyószabályozási művek hatásának vizsgálata volt. Ehhez rendelkezésemre álltak a Duna-szakasz vízmérce állomásainak vízállás idősorai, a mederről készült vízrajzi felvételek és a vizi munkálatok történetére vonatkozó adatok. Meg kellett határoznom az ökológiai rendszer legfontosabb vízrajzi elemeit és ezen elemek kapcsolatát a vízállással, valamint a vizsgálatok kiterjesztési lehetőségeit a jövőbeni állapotra. A feladatot dr. Zsuffa István tanszékvezető főiskolai tanár úrtól kaptam, belső konzulensként meghatározta számomra a főbb feladatokat, s azok elvégzéséhez minden segítséget biztosított. Fáradozását ezúton is köszönöm. Szakdolgozatom három részben foglalható össze röviden. Az eLső részben a vizi ökoszisztéma alapfogalmait, valamint a vízállásnak és az ezzel összefüggő hidrológiai paramétereknek az ökoszisztémára gyakorolt hatását vizsgáltam. A második nagyobb egységben a fentieket alapvetően meghatározó paraméternek, a vízállásnak a múltbéli beavatkozások hatására bekövetkező változásaival foglalkoztam, bizonyítva a változások okait. A harmadik rész pedig egy módszertani ismertetést tartalmaz a mai, illetve a tervezett beavatkozások utáni állapot jellemzésére. Hangsúlyoznom kell, hogy az itt ismertetett eljárások módszertani jellegűek, a pontosabb eredményekhez részletes vizsgálatok szükségesek. Az emberi tevéjkenység hatása vizsgálatához az ökológia rendszerére, ismernünk kell a rendszer alapfogalmait. Ezért szükségesnek láttam az ismert alapfogalmakat néhány oldalban összafoglalni, így az ökoszisztéma és az élőlények alapvető tulajdonságait - állandóság, igények, külső hatások által kiváltott reakciók, alkalmazkodóképesség stb. - röviden ismertetni. Természetesen ezekkel a biológia és hidrológia foglalkozik részletesen, a mi feladatunk az, hogy a vízzel, mint környezettel kapcsolatos változásokat vizsgáljuk. A duzzasztómű ennek mozgásába, a vízjárásba avatkozik be, megváltoztatva éven belüli alakulását, a csúcsrajáratással pedig a napon belüli változását. Fontos azonban, hogy a beavatkozások csak az eddigi, a természetes határokon belül változtatják a vízjárást, de megváltozik annak változékonysága, s ez fog hatni az ökoszisztémára, mégpedig főleg a vízálláson, keresztmetszeti területen, víztükörszélességen és felületen, víz alá került felületeken, a középsebesség és a max. mélység változásán keresztül. Szakdolgozatomban a fenti tényezőknek az ökoszisztémára gyakorolt hatásával részletesebben is foglalkozom, ki kell emelni azonban, hogy mindenfajta beavatkozás változással jár és ezek a változások csak becsülhetők. A biológiai rendszer válasza az előzetes vizsgálatok részletességétől és a létesítő hozzáértésétől függ. Mivel az alapváltozó, a vízállás csak az eddig észlelt tartományban változik, ezért az ökoszisztémát érő hatások statisztikai vizsgálatokkal jellemezhetők. Mivel a fölírt valamennyi paraméter a vízállásnak, illetve - víztükörfelület esetén - két határoló szelvény vízállásainak egyértelmű függvénye, ezért először a vízállásokra koncentrálunk. Ez a második nagyobb fejezet témája. A statisztikai vizsgálatokra az ADUKÖVIZIG Műszaki Hidrológia programcsomagját használtam, melyet az adatfeldolgozó munka történetével együtt szintén röviden ismertetek dolgozatomban. Rendelkezésemre az utóbbi 90-100 év vízállás és vízhozam adatai álltak, nyolc felső-dunai vízmércéről. Lényeges, hogy az építkezés korántsem egy természetes, vagy „eredeti" vízjárásba avatkozik be, hiszen ennek megváltoztatására a gátak építésével, szabályozási munkákkal stb. a középkortól napjainkig van példa! Ezt vizsgálataink nagyon jól bizonyították. A bizonyításra a homogenitás vizsgálatothasználtam, havi és éves bontásban vizsgálva a minimum, közép és maximum vízállásokat. Az 1-L(z) értékeit és a grafikonról lemért vízszintváltozásokat táblázatokba foglaltam. Erre mutat példát az 1. és 2. táblázatrészét. Az 1-L (z) értéke szinten mindenhol 30% alatt volt, tehát az adatsor inhomogén! 1. táblázat Dunaremete 1901-1988 vízállás maximum közép minumum 1-L(z) k.év 1-L(z) k.év 1-L(z) k.év éves 0,000 1942 0,000 1934 0,000 1912 jan. 0,000 1935 0,000 1916 0,000 1918 febr. 0,000 1932 0,000 1934 0,000 1912 márc. 0,000 1936 0,000 1934 0,000 1933 ápr. 0,000 1934 0,000 1934 0,000 1934 2. táblázat Vízszintváltozások (cm) vízállás maximum minimum 50% max. min. 50% max. min. éves +80 +130 +70 +65 +80 +15 jan. +70 +100 +50 +60 +130 +40 febr. +100 +120 +60 +85 +150 +50 márc. +100 +150 +40 +65 +100 +40 ápr. +100 +150 +70 +90 +150 +60 Az MHT1989/90. ívi Diplomaterv pályázatin főiskolai kategóriában II. helyezést nyert diplomamunka kivonata. Kritikus éveknek leggyakrabban az 1931-35-ig terjedő, valamint az 1968-70-ig terjedő évek bizonyultak. Ezeknek okait és a változások mértékét részletesen bizonyítottam szabályozástörténeti tanulmányok és kavicskitermelési adatok alapján. A vizsgálatok tehát jól bizonyították a fontosabb beavatkozások időpontjait és hatásait. Tehát már a korábbi beavatkozások is maguk után vonták a vízjárás olyan megváltozását, amely szükségszerűen jelentette az ökoszisztéma elemeinek változását itt Dolgozatom harmadik nagyobb egységében módszertani jelleggel szerettem volna egy példát bemutatni a fenti vizsgálatok kritikus évei alapján felosztott teljes adatsor részadatsorainak összehasonlítására. A részadatsorok tehát az 1901-től 1934-ig, az 1934-től 1969-ig, illetve az 1969-től napjainkig terjedő időszakok adatait tartalmazzák. A részadatsorokra külön-külön homogenitás, valamint tartóssági felület vizsgálatokat végeztem. A tartóssági felület vizsgálatokat nemcsak vízállásokra, hanem egy 19