A folyók hordalékháztartásának megváltozása medermélyülést, a vízszintek és a talajvízviszonyok módosulását, valamint ökológiai és vízgazdálkodási problémákat okozhat. Az alprojekt célja olyan adatfeldolgozási és modellezési eszköztár kialakítása volt, amely feltárja a hazai folyók hosszú távú morfológiai változásait, és megalapozza a hordalékgazdálkodási beavatkozások értékelését. A négyéves munka történeti adatok feldolgozására, numerikus modellfejlesztésre, kiegészítő terepi mérésekre és lehetséges kezelési megoldások vizsgálatára épült.
Történeti állapot és hordalékmérleg
A munka kezdetén vízügyi, levéltári és térképi forrásokból összegyűjtöttük, digitalizáltuk és egységes térbeli rendszerbe illesztettük a Tiszára vonatkozó XIX. századi és újabb partvonal-, hossz- és keresztszelvény-adatokat. Különösen jelentős eredmény az 1840-es évek, vagyis a nagy folyószabályozások előtti mederfelméréseinek mai koordinátarendszerbe helyezése. Ez lehetővé tette a történeti és a jelenlegi állapot közvetlen összehasonlítását. Az elemzést a projekt végére a teljes magyarországi Tisza-szakaszra kiterjesztettük.
Az adatok alapján értékeltük a meder függőleges és oldalirányú változásait, a szélesség és a partél alakulását, valamint a mellékfolyók szerepét. Egyes vizsgált szakaszokon a meder közel egy métert mélyült, miközben a partél szintje a hullámtéri hordaléklerakódás miatt helyenként akár egy métert emelkedett, a mederszélesség pedig mintegy 20%-kal csökkent. Kimutattuk, hogy a mellékfolyók által szállított hordalék mennyisége és szemösszetétele érdemben befolyásolja a Tisza mederalakulását. A közel 150 év partvonalváltozásából az egész magyarországi Tiszára megbecsültük a partok eróziójából és épüléséből eredő hordalékmérleget, és feltártuk annak kapcsolatát a medergeometria változásával. A szabályozások előtti oldalirányú medermozgás számszerű jellemzése új viszonyítási alapot ad a jelenlegi hordalékhiány értelmezéséhez. A korábbi elemzés szerint a partokból származó hordalék mennyisége jelentősen, közel 90%-kal csökkent. Az eredmények rámutatnak arra, hogy a folyó hordalékháztartását a felvízről érkező hordalék mellett a helyi oldalirányú források is alakítják.
Modellezési eszköztár
Az 1D morfodinamikai modelleket a hossz menti hordalékfolytonosság és a nagy tér- és időléptékű mederválasz vizsgálatára fejlesztettük és alkalmaztuk. Segítségükkel azonosíthatók a hordalékháztartás szempontjából problémás szakaszok, becsülhetők a történeti morfológiai paraméterek, és összevethetők a beavatkozási változatok. A dunai vizsgálatok megmutatták, hogy a folyószabályozások nyomán kialakuló új dinamikus egyensúlyhoz évtizedekre vagy akár évszázadokra lehet szükség; a válasz időléptéke a vizsgált folyószakasz hosszától is függ. A modellekkel többek között sarkantyúk és kanyarulatátvágások mederváltozási hatásait, valamint az utóbbiakhoz kapcsolódó árhullám-levonulási változásokat elemeztük.
A 2D vizsgálatokhoz olyan terepgeometria-szerkesztési eljárást alakítottunk ki, amely a hiányos történeti mederadatokból közelítő korabeli geometriát állít elő. A hullámtér bevonásával így a szabályozások előtti áramlási viszonyok és elöntési dinamika is vizsgálható. A történeti állapot rekonstruálása a mai állapottal való összevetéshez és a tervezett beavatkozások hatásának értékeléséhez nyújt referenciát. A módszer eredményeit a történeti adatok hiányosságaiból fakadó bizonytalanságok figyelembevételével kell értelmezni.
Terepi mérések és gyakorlati alkalmazás
A modellek és vizsgálati módszertanok teszteléséhez az Ipoly Hont térségében egy kevéssé szabályozott, aktívan változó kanyarulatos szakaszon végeztünk terepi méréseket, illetve tesztméréseket a természetes oldalirányú medermozgás jobb megértésére. A Dunán a 2024-es árhullám idején görgetett hordalékot mértünk; más dunai vizsgálatokban áramlásmérést és mederanyag-mintavételt kapcsoltunk össze. A későbbi adatgyűjtés során a Dunán, az Ipolyon, a Rábán és a Tiszán mederanyagmintákat gyűjtöttünk, amelyeket ADCP-áramlásmérésekkel egészítettünk ki. A Felső-Dunára többféle görgetetthordalék-mérés felhasználásával hordalékhozam–vízhozam összefüggést dolgoztunk ki. A műszerbeszerzés késedelme és a mérőhajó szállításának 2026 nyaráig fennálló akadálya ellenére alternatív mérési megoldásokkal sikerült összegyűjteni a kutatáshoz minimálisan szükséges adatokat.
A feldolgozott adatokra és modellekre támaszkodva megkezdtük a hordalékháztartási problémákat célzó megoldások értékelését. A Tiszán a kanyarulatátvágások után megnövekedett medereséshez kapcsolódó erózió mérséklésének egyik vizsgált lehetősége a holtágak visszakapcsolása; másik fontos kérdés az oldalirányú erózióból származó hordalékforrások szerepe. A megoldások hatása helyfüggő, ezért azokat a rekonstruált történeti állapothoz és a helyi meder- és hullámtéri adottságokhoz mérten kell vizsgálni. A projekt eredménye két egymáshoz kapcsolódó módszertan: a nagy tér- és időléptékű morfodinamikai állapotértékelés, valamint az 1D és 2D modellezésre épülő beavatkozásvizsgálat. Ezek tudományos alapot adnak a hazai folyók jövőbeli hordalékgazdálkodási stratégiáihoz.
Tovább a kutatócsoport eredményeihez: Folyami hordalékgazdálkodás (BME)
