SZOLNOKI ÁRAPASZTÓ CSATORNÁBAN VÉGZETT VÍZÜGYI ÉS ERDÉSZETI BEAVATKOZÁSOK HATÁSAINAK VIZSGÁLATA 2010. ÉVI ÉS 2013. ÉVI ÁRHULLÁMOK IDEJÉN

Ficzere András
KÖTIVIZIG

Előzmény

A Tisza folyó magyarországi szakaszának középső részén munkálkodom a Közép-Tisza-vidéki Vízügyi Igazgatóság szervezeti állományában. 2002 óta kísérem nyomon ezen vidék hullámtéri erdőállományainak fejlődését, bennük történő gazdálkodást, árhullámok erdőállományokra gyakorolt hatásait, illetőleg munkahelyem révén az erdőállományok ill. faállományok árvizekre gyakorolt hatásait. Abban az időszakban kezdtem, amikor a környezetemben élőkben még élénken élt a 1998, 1999, 2000 és 2001. évi rendkívüli tiszai árvizek élménye, s vizsgálták azok kialakulásának okait. Munkán során számos tanulmánnyal kerültem kapcsolatba, mely az árvizek kialakulásának vélt és valós okait vizsgálta, modelleket, kisminta kísérleteket, trendeket mutatott be, s beavatkozások irányát határozta meg. A szolnoki Vízügyi Igazgatóság élen járt az un. Vásárhelyi Terv Továbbfejlesztése c. koncepció kidolgozásában, mely három alappillérre építette föl az árvízi biztonság megteremtésének célkitűzését: árhullámok csúcsainak irányított kivezetése (árapasztó tározók); árvízvédelmi művek kiépítése a jogszabályban előírt mértékűre (töltések magassági és keresztmetszeti kiépítése), nagy vízi meder vízszállításának javítása (hullámtéri növényzetszabályozás, létesítmények létjogosultságának felülvizsgálata). A harmadik pillér beavatkozásainak fontos célterülete az erdőállomány, fás vegetáció, kiemelten a terepszint feletti 4-6 m magasságú része, mely az árhullámok idején az un. nedvesített szelvényben található. Részletes tanulmány készült az egyes állományok vízkárelhárítási szempontokból legkedvezőbb hálózati kialakításra, nevelési beavatkozásokra, a nem gazdálkodási célú többlet feladatok kompenzációs kötelezettségeire.

A különböző hidraulikai modellekben a fás növényzetet (is) egy tényezővel a simasági együtthatóval jellemzik. Eltérő számított értékek léteznek a különböző növényi vegetációkra (mezőgazdasági kultúrákra több érték létezik), melyek közép-tiszai alkalmazhatóságát kétkedve fogadtam, továbbá szakmai viták során ezen értékre és fenntarthatóságukra (beavatkozásokkal elért eredmények hatékonysága és tartóssága) nem találtam mérési eredményeket. Több szakirodalmi hivatkozást találtam „Collana Verde”sorozat 70 . füzetére „Nyárasok és egyéb növényzet hatása az árvizek levonulására Pó folyó középső szakaszának hullámterein”, azonban hasonló tárgyú magyar vizsgálatokat nem . Ez a szakmai hiányosság vezetett el odáig, hogy a szolnoki Tisza szakaszon vízáramlás, vízhozam mérésekben vegyek részt.

Helyszín

A vízhozam méréseket a Tisza folyó 333,5 fkm és 337,5 fkm közötti folyószakaszon található főmederben és a hullámtéri területen végeztünk. Ezen hullámtéri területen a 2000. évi helyreállítások kapcsán ~300 m széles un. árapasztó csatorna került kialakításra (nem prizmatikus meder), ahol lágyszárú és fásszárú vegetációk egyaránt megtalálhatóak, s karbantartottságát az árvízvédelmi szempontok is vezérlik. 5 db mérőszelvényben végeztünk méréseket, melyek közül 1 szelvény a főmederben, 4 pedig a hullámtérben helyezkedett el (1-1 a felső és alsó torkolati szelvényben, 1 híd általi a szűkületben, 1 átlagos helyen). Szerencse az adatgyűjtés szempontjából (szerencsétlenség a gazdálkodó szemszögéből), hogy 3 év alatt 3 olyan árhullám alakult ki a folyószakaszon, ami meghaladta a III. fokú készültségi elrendelési szintet és más-más vegetációs időszakban jelentkezett. Az első mérést a 2010. évi nyári rendkívüli árhullám idején végeztük, a következőt 2010. decemberében, majd a harmadikat 2013. tavaszán. A szelvényekben megtalálható volt tereprendezéssel érintett övzátony, rendezetlen bokorfüzes övzátony, önvetényült fiatal faalakúfüzes, gyérített faalakú füzes, különböző korosztályú nemesnyárasok, kaszált és kaszálatlan rét. A mérési időszakok között eltelt időszakban - bár rövid volt - számos változás következett be, melyek hatását a mérési eredményekben is lehet érzékelni. Ezek a hatások parti övzátony visszabontás, cserjeirtás, gyérítés, cserjeszint eltávolítás, nyesés.

Árhullámok és a mérési helyszínek összehasonlítása

2010. évi nyári árhullám

A Közép Tiszán az árhullám fokozati szintet meghaladóan Szolnok térésgében 2010. május 22 – július 05 közötti időszakban vonult le (44 nap). Az árhullámot a Zsófia és Angéla névre keresztelt ciklonokból származó májusi csapadék váltotta ki, az árvíz kilombosodott növényi vegetációt talált. Tetőzési szint a szolnoki vízmérce (0 pont 78,78 m B.f.) alapján 954 cm, tetőző vízhozam: 2 410 m3/s. Legmagasabb vízhozam: 2 430 m3/s ( 950 cm) Az árapasztó csatorna torkolati szelvénye jelentős fa és cserje benőttséggel bír; a 2000 év óta eltelt időszak jelentős övzátony fejlődést eredményezett; a rét vízborításos területén sűrű önvetényült faalakú füzes tenyészik; a csatornát kísérő faalakú füzes beavatkozás mentes; beavatkozás mentes középkorú nemesnyáras; sorközápolt, befejezéskorú fiatal nemesnyáras; a réten 1 m magasságú lágyszárú növényzet található.

2010/11. téli árhullám

Az árhullámot decemberben hullott nagyobb mennyiségű csapadék váltotta ki. Az árhullám lomb mentes időszakban érkezik. Fokozati szintet 2010. december 12 - 2011. január 28. közötti időszakban haladja meg (37 nap). Tetőzési szint a szolnoki vízmérce alapján 850 cm, tetőző vízhozam: 1 900 m3/s. Legmagasabb vízhozam: 1980 m3/s ( 835 cm) A torkolati szelvényekben az árhullám kialakulása előtt cserjeirtás és gyérítés történik, az övzátony egy részének terepszintig, egy részének terepszint alá történik a visszabontása, a réten felnőtt faalakú füzes teljes kitermelése, árapasztó csatornát kísérő füzes gyérítése és nyesése; nemes nyárasokban nem történt munkavégzés; rét kaszálása befejeződött.

2013. tavaszi árhullám

Az árhullámot a tavaszi hóolvadás és csapadék együttes hatása váltotta ki. Az árhullám lombosodáskor jelenik

Mérés

A vízhozam méréseket akusztikus Doppler elven működő ADCP mérőműszerekkel (Rio Grande,) csónakból végeztük el. A műszert elsősorban térbeli sebesség vektorok mérésére fejlesztették ki, azonban mederletapogatásra is alkalmas. Főként a vízáramlás és vízhozam mérés funkcióját használtuk ki. Az egyes mérési hibákból és a mederletapogatásból azonban a terepfelszín közeli sajátosságokra lehetett következtetni. A felmérés során rögzített sebesség nagyságokat a 1. ábra mutatja.

A mérési eredményekből megállapítottuk az egyes térszíneken átáramló víz sebességét, áramlási irányát, melyből vízhozamot számoltunk, s a hullámtéri vízszállítás mértékét elemezhettük eltérő időszakban. Az ábrán a lilás színtől a piros felé haladva emelkedik a vízsebesség.

Az általam bemutatott vízhozam mérési eredmények összehasonlításakor számos körülményt kell még figyelembe venni, mielőtt következtetéseket vonnánk le. A méréseket nem azonos vízállásnál és árhullám helyzetben tudtuk elvégezni. A mérési szelvény víztükörszélessége is változott az időszakok között, (jégpáncél, uszadékhalom, növényi vegetáció, karbantartottság). Az árvíz apadó ágán ugyanazon vízálláshoz tartozó vízhozam alacsonyabb, mint az áradó ágon. Mindezek alapján a lombosodási állapotok szembetűnő különbségét a Százlábú híd alatti szelvényben lehet érzékeltetni. A téli állapothoz képest a kora tavaszi állapot ~14 cm vízállás különbséget mutat, a nyári vegetáció idején pedig több mint 50 cm-rel magasabb vízállás hasonló vízhozamok mellett.

A beavatkozások hatását torkolati szelvényben lehet legjobban érzékelni. A felső megnyitási helyen az övzátony rendezés és a növényzet szabályozás azt eredményezte, hogy apadó ágon alacsonyabban és kisebb szelvényben nagyobb víztömeg vonult le. 3 év múlva a hullámtérre jellemző gyors növényi vegetáció fejlődése következtében azonban lecsökkent a vízszállítása a szelvénynek. Az alsó megnyitási helyen a 2010. őszi karbantartási tevékenység jelentős eredményt hozott, azonban az elégtelen karbantartás 3 év alatt 40 %-kal csökkentette a szelvénybeli hatást.

Az eltérő árhullám időszak és vízállások kiküszöbölése érdekében az ezredfordulótól kialakult árhullámok áradó ágán kiragadtam egyes vízhozamokat, a téli-tavaszi-nyári állapot ebben az esetben is szembetűnő különbséget mutat, 30-50 cm vízszint különbséget.

Az ultrahangos mérőműszer segítségével, mind a függélyben, mind a vízszintesen változó áramlási viszonyokat lehetett mérni. A mérés során a víz alá került terepfelszíni élő növényzet, és a holt növényzet (karbantartások során keletkezett, el nem szállított) mérési hibákat, torzulásokat okoztak. A különböző növényi vegetációk hatásait jól szemléltetik szelvények áramlási képei. A három árvíz során ezen a folyószakaszon a vízfelszín esés 2,6 - 3,3 cm/km, mely mellett az alábbi vízsebességek alakultak ki az árapasztó csatorna különböző növényi vegetációiban.

Következtetések

Az árvizek hullámtérre történő kijutásának elősegítése céljából kivitelezett övzátonyrendezés hatása csak rendszeres karbantartási tevékenység mellett fenntartható, a karbantartási munkák elmaradása esetén a hatás 2-3 éven belül jelentősen lecsökken. Jól sarjadó fásszárúak esetében, a víz áramlásának biztosítása érdekében történő teljes letermelés nem hozza meg a kívánt hatást, mert 2-3 évenként meg kell ismételni, jelentős költség ráfordítás mellett. A hálózat kialakítás és a hálózat fokozatos bővítése eredményezhet hosszabb időtartamban tartós, árvízvédelmi szempontból kedvező hatást.

Fiatal sorközápolt nagy sortávolságú (4 m) erdőállomány esetén kedvező áramlási viszonyok alakultak ki. Ebben az állományban 3 év alatt - fenntartási munka nélkül - vízáramlás tekintetében jelentősebb romlás nem volt tapasztalható. Középkorú nemesnyárasokban kedvező vízsebességek alakulnak ki, annak ellenére, hogy a cserjeszintjük sűrűnek tűnik. A cserjék ~2/3 része a sorokban található és ~1/3 lelhető fel a sorok között. Számottevő javulás érhető el a cserjeszint eltávolításával, melynek hatása tartós maradhat, amennyiben a koronazáródás bontása nem történik meg.

Gyep esetében - bár a lágyszárú növényzet magassága 1-1,5 m magasságot elérheti júniusra - áramlási szempontból kedvező, mert növényzete elhajlik árvíz idején. Azonban ezen tulajdonság megőrzése rendszeres karbantartást igényel, különben a tiszai viszonyok esetében az invazív fa és cserjefélék gyorsan megtelepednek rajta s hirtelen lerontják a hatást.

A karbantartási munkálatok során keletkezett fásszárú biomassza, avagy az erdőgazdálkodási tevékenység során keletkező vágástéri apadék megsemmisítése nagy fontossággal bír a szűkületek és a műszaki létesítmények környezetében. Árvíz idején megemelkedve és összegyülekezve torlaszokat képezhet, mely áramlási akadályként gátolja a vízáramlást, létesítményeken fennakadva funkcióvesztést, tönkremenetelt okozhat.

---------------

A következő napokban az alábbi előadás-anyagokat is olvashatja portálunkon az Alföldi Erdőkért Egyesület Kutatói Napjáról:
- A lakitelki erdők leírása, különös tekintettel az őshonosság tükrében - ELOLVASOM >>>
- Az őshonosság fogalmával kapcsolatos elvárások és kétségek - ELOLVASOM >>>
- A Két Víz közének védett és Natura 2000 erdei a változó környezeti viszonyok mellett - ELOLVASOM >>>
- A Szatmár-Beregi kocsányos tölgyesek erdőgazdálkodási tapasztalatai - ELOLVASOM >>>
- Fehérnyár klónok teljesítményvizsgálata alföldi száraz, homoki termőhelyen - ELOLVASOM >>>
- Őshonos nyárfajok genetikai változatossága a Dunántúlon - ELOLVASOM >>>
- Szolnoki árapasztó csatornában végzett beavatkozások árvízre gyakorolt hatásai -----
- Új hazai, ERTI szelekciójú fűz klón teljesítmény vizsgálata szabadalmi bejelentés megalapozására - ELOLVASOM >>>
- Szelektált akác származások virágzásbiológiai vizsgálata Tiszántúl száraz homoki termőhelyen - ELOLVASOM >>>
- Kocsányos tölgy állomány talajnedvességének változása lékes felújítás során - ELOLVASOM >>>
- Hazai kocsánytalan tölgy állományok faanyag-minőségi kérdései- ELOLVASOM >>>
- Kisalföldi nemesnyár hibridek szárítása – ELOLVASOM >>>
- A magyarországi erdők energetikai célra hasznosítható faanyaga – ELOLVASOM >>>
- Energetikai ültetvények égési jellemzőinek vizsgálata – ELOLVASOM >>>
- A biomassza termesztés és feldolgozás függősége a klímaváltozástól - ELOLVASOM >>>
- Rövid vágásfordulójú energetikai ültetvények lombtömegének vizsgálata, szénkörforgalomban betöltött szerepe – ELOLVASOM >>>
- Forvarderek alkalmazási lehetőségei napjainkban - ELOLVASOM >>>
- Talajművelő szerszám végeselem modellezése ELOLVASOM >>>
- Repceszárból előállított pellet hasznosításának ökoenergetikai kérdései - ELOLVASOM >>>

(Forrás: aee.hu - Engedéllyel közzétéve: Erdő-Mező Online - www.erdo-mezo.hu)

• Cimkék: biomassza kazán, hulladék, hasítás, Ritrovi Kft.