Dél-dunántúlon található Bükksödi-víz felső vízgyűjtőjének villámárvízi veszélyeztetettsége Balatonyi László1, Czigány Szabolcs2, Pirkhoffer Ervin2, Hegedüs Péter3
1
2
Dél-dunántúli Vízügyi Igazgatóság 7623 Pécs, Köztársaság tér 7.
Talajtani és Klimatológiai Tanszék, Környezettudományi Intézet, Pécsi Tudományegyetem 7624 Pécs , Ifjúság u. 6. 3
Földtudományok Doktori Iskola, Földrajzi Intézet, Pécsi Tudományegyetem 7624 Pécs , Ifjúság u. 6
utolsó módosítás: 2013.05.31. A kontakt szerző emailcíme:
[email protected] (20 ábra, 4 táblázat) 1. Bevezetés Villámárvizek, vagy más néven gyors lefolyású árvizek megfelelő meteorológiai és hidrológiai hatások együtteseként jöhetnek létre. A villámárvizek elsődleges kiváltó oka a nagy intenzitású csapadék, azonban a lefolyási viszonyokat nagymértékben meghatározzák a vízgyűjtő domborzati, talajtani és felszínborítottsági jellemzői is. A villámárvíz, mint veszélyforrás természetesen nem új keletű jelenség, de fellépésének gyakorisága egyre nő. Tanulmányozása, kutatása a nemzetközi szakirodalomban is sokkal szegényesebb, mint a folyóvízi elöntéseké, bár bizonyos országokban (USA, Nagy-Britannia) komoly előrehaladást értek el ezen a téren. Az már az első megközelítésben is szembeötlő, hogy komoly különbségek vannak a hagyományos folyami árvizek és a villámárvizek megjelenésében, lefolyásában és ezzel összefüggésben előrejelzésük módjában is. Az első és legfontosabb különbség az összegyülekezési és a levonulási időben tapasztalható: a klasszikus folyami árvizek napos, esetleg több napos időintervallumával szemben a villámárvizek esetében fél órától 6 óráig terjedhet. Ez nagyban megnehezíti a gyors előrejelzést és a védekezést. Hiszen kicsi az időelőny, azaz kevés idő telik el a vészjelzés kiadása és az esemény megtörténte között. A gyors lezajlás miatt és a monitoring rendszer hiányában nehéz pontos képet kapnunk az esemény lefolyásáról. Ilyen esetben a folyamat terepi megfigyelésére szorítkozhatnánk, azonban az előrejelzés és helyszínre érkezés közötti időszakban már rég lejátszódott az árvíz, és csak a kártételekből tudjuk rekonstruálni a folyamatot.
Teljesen eltérő a kétféle árvizet kiváltó csapadék jellege is. A villámárvizek általában valamilyen hirtelen, konvektív eseményhez kapcsolódnak. Több esemény kialakulásában szerepet játszott az orografikus hatásokkal kiegészülő konvekció. A folyami árvizeket viszont általában több napos csapadékhullás előzi meg. A csapadék időbeliségén és mennyiségén túl nagyon fontos különbség a két árvíztípus között, hogy a csapadékterhelés – tekintve a sokkal kisebb vízgyűjtőket – általában a teljes vízgyűjtőn jelentkezik egy villámárvíz során. A kutatás fontosságát és aktualitását demonstrálja pl. a 2010. évi extrém csapadékterhelés. A sokszor konvektív, nagy intenzitással jellemezhető, néha több napig is kitartó csapadékokat követő árvizek rámutattak, hogy a hegy- és dombvidéki patakok is katasztrofális elöntésekre képesek, valamint arra, hogy ezek kártételének nagyságrendje közel azonos lehet a nagyobb folyókon tapasztalttal (Sásd, Csikóstőttős, Szekszárd stb.). A kutatáshoz szervesen kapcsolódik a hegy – és dombvidéki tározók, árvízcsökkentők villámárvíz szempontú vizsgálata, mert egy esetleges tározó szakadás további katasztrofális elöntésekhez vezethet. Ugyancsak a kutatás időszerűségét mutatja, hogy a MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) műholdas monitoring hálózat elemzései szerint a nagy folyókon megjelenő árvizek után a leggyakoribb árvízi események torrens, szupercellákból származó nagy intenzitású csapadékokból jönnek létre. Ezt a jelleget jól tükrözi az angolszász jelző is: „too much water in too little time”, azaz túl sok csapadék rövid idő alatt.
2. A Bükkösdi-víz vízgyűjtőjének elhelyezkedése és általános jellemzői 2.1 Domborzati jellemzők A torkolattól Bükkösd településig a vízfolyás síkvidéki jellegű, míg Bükkösdtől felfelé a nyugati oldal (jobb part) dombsági jellegű, keletre pedig tagolt, középhegységi domborzattal jellemezhető, V-alakú völgyekkel és meredek völgyfalakkal. A V-alakú völgyek és a sekély talajokkal rendelkező völgyoldalak ideális lefolyási felületek, és nagymértékben hozzájárulhatnak a villámárvizek kialakulásához. A vizsgált területen húzódik végig PécsBudapest villamosított vasúti vonal. A vasúti töltés helyenként mindössze néhány 10 méterre található a vízfolyás medrétől, s mesterséges gátat is képez, amelyet azonban esetenként megrongálhatnak a Bükkösdi-víz árvizei. A teljes vízgyűjtő mintegy 112 km2 területű, kerülete 69 km, a vízválasztó legalacsonyabb pontja (kifolyási pont) pedig 127 m tszf. magasságban, míg a legmagasabb pont 609 m-en helyezkedik el. A meredekség a teljesen sík felszíntől 53o-os lejtőszögig változik. A legtagoltabb domborzati viszonyokat a vízgyűjtő DK-i területein találjuk. A Mecsek domborzati viszonyai általánosságban jellemzőek és reprezentatívak a Magyar (és általánosságban) a Kárpátmedence topográfiai és domborzati viszonyaira és geológia felépítésére, mivel a Mecsekhegység is sokféle geológia képződményből épül fel. A Mecsekben ugyanis találunk laza pleisztocén lösz, miocén homok és márga üledékeket, homokkövet, mészkövet, valamint foltokban vulkáni és magmás kőzeteket is. Mészkőterületek a vízgyűjtő legmagasabban fekvő területein találhatók, azonban ezek a kőzetek, nagy porozitásuk és a litoklázisok magas arányának köszönhetően növelik a beszivárgás arányát a felszíni elfolyáshoz képest. Ezen a területen a víznyelők nagy térbeli sűrűsége jellemző, ahol a felszín alatt összegyűjtött víz szolgáltatja az Abaligeti-barlangban a Bükkösdi-víz forrását.
1. ábra A Bükkösdi-víz vízgyűjtőjének elhelyezkedése, valamint domborzata
A vízgyűjtő meredekségi, lejtőkaraktere a már ismertetett módon két részre osztja a vízrendszert –dombsági, hegyvidéki -. A legmeredekebb, és ehhez kötődően a leggyorsabb összegyülekezésű területek a Hetvehelyi-mellékághoz kötődnek. Kiemelten veszélyeztető tényező, hogy a fővölgy partoldalai is meredekek – mind Bükkösd, mind Hetvehely település a meredek völgyoldalak inflexiós pontjai alatt fekszenek - ami azt jelenti, hogy ha a csapadékterhelés a vízgyűjtő központi területére jut, akkor ott is nagyon gyors összegyülekezéssel kell számolni. A Bükkösdi-víz rendszere geológia szempontból jól reprezentálja a teljes magyar középhegységi, dombsági térszíneket. A fiatal fedőüledékek – lösz, homok – éppúgy megtalálhatóak a területén, mint kompakt homok-, és agyagkövek. A lefolyás szempontjából jelentőséggel bíró térszínekként tüntettük fel a karbonátos kőzetek felszíni megjelenését. Ezeken a területeken – leginkább az Abaligeti-barlang felett található vízgyűjtőn – jól fejlett víznyelők hálózata figyelhető meg. A Bükkösdi-víz felső szakaszán azért kell a modellben figyelembe venni ezen térszíneket, meg meghaladják a teljes lefolyási felszín 10 %-át, valamint a felszín alatti vízgyűjtőrendszer jelentős részét.
2. ábra A Bükkösdi-víz elhelyezkedése a Dráva vízgyűjtőjében
3. ábra A Bükkösdi-víz vízgyűjtőjének meredekségi jellemzői
2.2 A Bükkösdi-víz vízgyűjtőjének általános hidrogeográfiai jellemzői A Bükkösdi-vizet Bükkösd település felett 5 mellékvízfolyás táplálja: Sormás-, Gorica-, Káni, Sás-patakok, valamint a Megyefai-árok. A vízgyűjtő leválogatásnál még egy vízgyűjtőt lehatároltunk, a Bükkösdi-víz Hetvehely feletti területét. Ez utóbbi vízgyűjtő területe 45,8 km2. A teljes Bükkösdi-víz Bükkösd feletti vízgyűjtőjét tekintve a vízfolyások összhossza 111,26 km, a vízfolyások térbeli sűrűsége 0,99 km km-2. A mellékpatakok általános hidrogeográfiai és hidrometriai jellemzői a 1. táblázatban olvashatók.
4. ábra A Bükkösdi-víz felső szakaszának mellékvízgyűjtői (jelmagyarázat: 1: Sormás-patak, 2: Gorica-patak, 3: Káni-patak, 4: Bükkösdi-víz Hetvehely felett, 5: Sás-patak (Hetvehelyi-mellékág), 6. Megyefai-árok 1. táblázat A Bükkösdi-víz részvízgyűjtőinek főbb domborzati és hidrometriai jellemzői Sormás-patak (1) magasság (m) meredekség (˚) kitettség (azim ˚) Gorica-patak (2) magasság (m) meredekség (˚) kitettség (azim ˚) Káni-patak (3) magasság (m) meredekség (˚) kitettség (azim ˚) Bükkösdi-víz, Hetvehely kifolyási pont (4) magasság (m) meredekség (˚) kitettség (azim ˚) Hetvehelyi-mellékág (5) magasság (m) meredekség (˚) kitettség (azim ˚) Megyefai-árok (6) magasság (m) meredekség (˚) kitettség (azim ˚)
terület (km2) 12.13 12.13 12.13
MIN 153 0 sík
MAX 343 36.71 359.96
tartomány 190 36.71 360.96
átlag 241.85 9.26 170.88
szórás 36.53 4.57 91.11
5.84 5.84 5.84
151 0 sík
355 35.41 358.60
204 35.41 359.60
255.56 11.02 174.74
43.03 5.32 90.91
9.58 9.58 9.58
154 0 sík
356 35.16 359.78
202 35.16 360.78
248.88 10.00 160.82
43.63 4.86 88.04
45.81 45.81 45.81
157 0 sík
562 44.66 359.99
405 44.66 360.99
259.748 9.418652 166.74
65.21 5.07 105.45
7.73 7.73 7.73
181 0 sík
437 38.67 359.99
256 38.67 360.99
303.45 14.43 184.67
53.97 6.60 111.98
4.63 4.63 4.63
150 0 sík
361 34.11 359.97
211 34.11 360.97
238.77 10.32 189.24
45.92 6.84 109.29
3. A Bükkösdi-víz vízgyűjtőjének részletes környezeti monitoringja 3.1 Hidrometeorológiai mérések és monitoring A Bükkösdi-víz vízgyűjtőjében rendszeres vízállás és vízhozam, valamint egy ponton meteorológiai mérések folynak 2000 óta. Részletes meteorológiai adatokat a Hetvehely mellett, a Sás-patak völgyének nyugati elvégződése mellett elhelyezkedő automata meteorológia mérőállomás szolgáltat. A Bükkösdi-víz alábbi mellékvizei vannak vízhozammérő szenzorokkal felszerelve (az adatgyűjtés szabálytalan időközökben történik, általában 30 perc és 24 óra között):
Sormás-patak Gorica-patak Káni-patak Sás-patak (Hetvehelyi-mellékág) Megyefai-árok
5. ábra A Bükkösdi-víz vízgyűjtőjében és közvetlen környezetében elhelyezkedő hidrológiai és meteorológiai mérőállomások elhelyezkedése
3.2 A 2010. május 15. és 17. közötti esemény rekonstruálása a HEC-HMS modell segítségével A HEC-HMS program verifikálására, illetve alkalmazhatóságának bizonyítására középhegységi vízgyűjtő viszonyokra a 2010. május 15.-17. között lezajlott, mediterrán ciklon következtében bekövetkezett árvízi eseményt modelleztük. Az árvízi eseményt létrehozó csapadékesemény néhány, alapvető jellemzője a 1. táblázatban látható. A bemeneti paraméterek összesített táblázata, valamint a legjobb output vízhozam eredményeket szolgáltató bemeneti paraméterek értékei a 2. táblázatban olvashatók. 1. táblázat A 2010. májusi árvízi esemény általános jellemzői a Bükkösdi-víz völgyében
Csapadékesemény időtartama
63h 10 min
Csapadékesemény kezdete
2010. május 15. 7:55
Maximális csapadékintenzitás időpontja
2010. május 15. 16:05 és 2010. május 16. 1:05, (mindkettő 1,6 mm/10 min (9.6 mm/h)
A
csapadékesemény
kezdete
és
a
maximális
8h 10 min az maximális intenzitásig
csapadékintenzitás időpontja között eltelt idő Csapadékesemény végének időpontja
2010. május 17, 22:05
Tetőző vízhozam
8.23 m3 s-1, Bükkösdi-víz Hetvehelynél
Alapvízhozam növekedésének kezdete
2010. május 15. 2010 19:00
6. ábra Beszivárgási sebességek a Bükkösdi-víz mellékvizeinek vízgyűjtőin
A mért vízhozam idősorokat a HEC-HMS (Hydrological Modeling System, kifejlesztve: Davis, Kalifornia, Egyesült Államok) segítségével reprodukáltuk és szimuláltuk. A részvízgyűjtők felosztását ArcGIS 9.2 szoftverkörnyezetben végeztünk el. A bemeneti paraméterek összesítését a 11. táblázat mutatja. A mért, valamint néhány esetben számolt és modellezett adatokat használtuk fel, mint kezdeti- és peremfeltételeket a HEC-HMS modellben. A modell output adatainak verifikálására a kimenő adatokat összehasonlítottuk több múltbeli eseménnyel, azonban a jelen jelentésben csak a 2010. május 15-17.-i árvízi esemény modellezésével foglalkozunk. Az összehasonlításra szolgáló adatok a Bükkösdi-víz esetében a hetvehelyi vízmérce adatai, a többi vízfolyás esetében a vízmércék a
kifolyási pont közvetlen közelében helyezkednek el. A modell hidrográfiai felépítését az 7. ábra mutatja. 2. táblázat Mérési és meghatározási módszerek, valamint a legjobb szimulációhoz felhasznált értékek a HEC HMS parametrizációs moduljaiban, a modellezett nagyvízi és árvízi eseménynél (a feltüntetett számok a legjobb szimuláció esetében használt értékek) Input paraméter Tározás a lombkoronaszintben (mm) Lombkoronaszint telitettség (%) Felszíni tározás (mm) Felszín víztelítettség Kezdeti deficit (mm) Max. Telítettségi deficit (mm) Besziv. seb. (mm h-1) Impermeábilis felszínek (%) Összegyülekezési idő (h) Tározási állandó (h) Alapvízhozam (m3 s-1) Lag time (perc)
BükküsdiHetvehely 4
Sormás
Káni
Gorica
Sás
4
Megyefaiárok 4
4
4
0
0
0
0
0
0
5
5
5
5
5
5
0 40 100
0 50 100
0 29 70
0 70 100
0 45 70
0 20 70
2 0
3 0
2 0
2 0
2 0
2 0
7
3
3
2
2,2
4
20 0,16
20 0,032
20 0,0352
4 0,025
10 0,068
6 0,032
50
36
47
36
10
50
4
Vízhozam idősorok nem álltak rendelkezésünkre a Bükkösdi-víz Bükkösdi keresztszelvényben mért adataira. Erre a keresztszelvényre az egyes részvízgyűjtők esetében végzett modellfuttatások összesítésével számoltuk ki a vízhozam idősort. Az egyes részvízgyűjtők esetében azonban eltéréseket tapasztaltunk a modellezett és a megfigyelt idősorok között. Néhány esetben időbeli eltérést tapasztaltunk a két idősor között. Ezt valószínűleg az okozza, hogy ekkor a vízgyűjtőben még mindössze egyetlen ponton folyt csapadékmérés. A Sás-patak és Megyefai-árok esetében nem állt rendelkezésünkre megfelelő vízhozam idősor, ugyanis a tetőző vízhozamok nem kerültek rögzítésre. Ezt a hiányosságot valószínűleg a mérőműszer hibája vagy beállítása okozta. A Sás-patak esetében a modellezett és a megfigyelt apadó ág között jelentős eltérés mutatkozott. A modellezett kumulatív kifolyó vízmennyiség %-os aránya a megfigyelt értékhez képest 87,6 és 107,3% között ingadozott, míg a tetőző vízhozamok esetében ez az arány 89,9 és 215,3% között változott.
A modellfuttatásokat a HEC-HMS alábbi moduljaival végeztük: Simple Canopy Simple Surface Deficit and Constant Clark Unit Hydrograph Constant Monthly Baseflow
Összekötő szakaszokra Lag No Channel Loss
7. ábra A HEC-HMS modell hidrográfiai felépítése a jelen tanulmányban elvégzett futtatások esetében
8. ábra Modellezett és megfigyelt vízhozam idősorok a Megyefai-árok esetében 2010. május 15. és 18. között. A modellezés kezdő időpontja: 2010. május 15. 7:00
9. ábra Modellezett és megfigyelt vízhozam idősorok a Hetvehelyi-mellékág esetében 2010. május 15. és 18. között. A modellezés kezdő időpontja: 2010. május 15. 7:00
10. ábra Modellezett és megfigyelt vízhozam idősorok a Káni-patak esetében 2010. május 15. és 18. között. A modellezés kezdő időpontja: 2010. május 15. 7:00
11. ábra Modellezett és megfigyelt vízhozam idősorok a Gorica-patak esetében 2010. május 15. és 18. között. A modellezés kezdő időpontja: 2010. május 15. 7:00
32. ábra Modellezett és megfigyelt vízhozam idősorok a Sormás-patak esetében 2010. május 15. és 18. között. A modellezés kezdő időpontja: 2010. május 15. 7:00
13. ábra Modellezett és megfigyelt vízhozam idősorok a Bükkösdi-víz esetében 2010. május 15. és 18. között. A modellezés kezdő időpontja: 2010. május 15. 7:00
14. ábra Modellezett vízhozam idősorok a Bükkösdi-vízre és mellékvízfolyásaira a 2010. májusi árhullám esetében. Az összesített vízhozam idősor (Bükkösdi-víz Bükkösdnél csak számolt, értéke kb. megegyezik a kritikus árvízi küszöbértékkel a Bükkösdi keresztszelvényben) 3. táblázat Modellezett és megfigyelt kifolyó vízmennyiség és tetőző vízhozam értékek a Bükkösdi-vízre és mellékvízfolyásaira a 2010. májusi árvízi esemény esetében Kumulatív kifolyó vízmennyiség (m3) Megfigyelt Modellezett
Tetőző vízhozam (m3 s-1) Megfigyelt Modellezett
Gorica-patak Káni-patak
79833.6 296070.3
69960.6 299496.6
1.06 1.96
0.989 2.104
Modellezett kumulatív kifolyó % a megfigyelthez képest 87.63 101.16
Modellezett tetőző vízhozam %a megfigyelthez képest 93.30 107.35
Sormáspatak Bükkösdivíz Hetvehelynél Sás-patak (Hetvehelyimellékág) Megyefaiárok
180 149.4
160786.8
1.412
1.27
89.25192
89.94334
1 437 667
1 299 638
8.23
8.782
90.39907
106.7072
290377.8
290876.4
1.58
3.403
100.1717
215.3797
123235.2
132310.8
0.922
1.36
107.3645
147.5054
3.3 Domborzati és keresztszelvény adatok felhasználása a HEC-RAS modell futtatásához A HEC-HMS kimenő adatainak gyakorlati hasznosítását az árvízi elöntési modellek jelentik. Ilyen elöntési modell például a HEC River Analysis System (HEC-RAS, US Corps of Engineers, Davis, CA, Egyesült Államok). Azonban korábban rendelkezésünkre álló 10 méter felbontású domborzati modell nem volt alkalmas a HEC-RAS bemeneti adatainak nagy pontosságú és térbeli felbontású parametrizálására. A keresztszelvények felmérését a DDKÖVIZIG (Dél-Dunántúli Környezetvédelmi és Vízügyi Igazgatóság) végezte el a Bükkösdi-vízre, mintegy 50 méteres szakaszonként. A vízfolyás medrének keresztmetszetei és domborzati tulajdonságai azonban nem tették lehetővé azt, hogy minden keresztmetszetet azonos számú pont jellemezzen. Az egy keresztmetszetet leíró pontok száma így 5 és 14 között változott (15. ábra). A
keresztszelvények hozzávetőleges horizontális térbeli felbontása 50 cm, vertikális felbontása pedig mintegy 10 cm. ArcGIS 9.2-es szoftverkörnyezetben összekötöttük a keresztszelvények legalacsonyabb pontjait, ezáltal megszerkesztve a meder legmélyebb szakaszát, azaz a sodorvonalat. A HEC-RAS modell számára szükséges, hogy a meder folyamatosan mélyüljön folyásirányban, ezért a keresztszelvények legmélyebb pontjai között (kb. 50 méteres a távolság) 1 méteres térbeli felbontással interpoláltuk a magassági pontokat (15. ábra). A megszerkesztett sodorvonalat ezt követően arra használtuk, hogy azonosítsuk a jobb- és balparti pontokat, beleértve a partot, a gátakat, valamint a mederben elhelyezkedő műtárgyakat (15. ábra). A következő lépésben az előző bekezdésben leírt, pontokból álló térképi adatbázist egyesítettük az eredeti 10-méter térbeli felbontású domborzati modellel, majd ezt a komplex térképi adatbázist TIN (Triangulated Irregular Network) típusú domborzati modellé alakítottuk ArcGIS 9.2 szoftver környezetben. A létrehozott domborzati modell árterébe kétfajta módon mélyítettük a vízfolyás medrét. Az első módszer szerint, az összekötött sodorvonal volt a meder legmélyebb vonala, ezáltal a meder V-alakú keresztmetszetet vett fel. A második módszer egy valószínűleg természetesebb alakú keresztmetszetet hozott létre: itt az összes keresztmetszetei pontot felhasználtuk a meder bemélyítéséhez, ami egy laposabb, U-alakra emlékeztető mederkeresztmetszetet eredményezett. Az árvízi lefolyás, azaz amikor a vízfolyás kilép a medréből, realisztikus modellezése és ábrázolása érdekében elkészítettük Hetvehely térségére a 1:10 000-es térkép alapján az ott található műtárgyak és épületek 3-dimenziós térképét is (4. ábra). Ez a térképi adatbázis HECRAS és ArcGIS környezetben lehetővé teszi a lefolyási és hidraulikai paraméterek (pl. Manning-féle koefficiens) pontosabb meghatározását, valamint pontosabb elöntési térképek készítését is, további elősegíti az árhullám terjedési sebességének megállapítását is.
15. ábra A HEC-RAS TIN modell elkészítésének sematikus vázlata
4. ábra A Bükkösdi-víz medrének, valamint közvetlen környezetének 3-dimenziós domborzati modellje Hetvehelyen
4. Az eredmények társadalmi-gazdasági hasznosulása: Veszélyeztetett objektumok a Bükkösdi-víz vízgyűjtőjén Kritikus, vagy kockázati pontnak nevezzük azt a természetes vagy mesterséges képződményt, tereptárgyat, ami a mederben, vagy az ártérben elhelyezkedve növeli az árvíz kockázatát, emeli a vízhozam/vízállás szintjét, vagy lassítja az ár levonulását. Ajánlások alapján mesterséges kritikus pontnak minősíthetőek a: hidak , kábelcsatornák és csővezetékek, zsilipek és másodrendű védvonalak, duzzasztógátak és árvízcsúcs csökkentő tározók. Természetes kritikus pontnak tekinthetők a: szűkületek, saját ajánlásunk alapján egy bizonyos szögértéket meghaladó meder-irányváltozások, a meder valamint a völgy esésének hirtelen változása (nagy esésből, lapos térszínbe). A kritikus és kockázati pontok kijelölésére az ajánlások, valamint a terület figyelembevételével két metódust alkalmaztunk. Az egyik alapján meghatároztuk azokat a természetes kritikus pontokat, ahol a völgy vagy a meder tulajdonságai alapján az elöntés kockázata magasabb valószínűséggel áll fent. A második módszerben megvizsgáltuk azokat a mesterséges tereptárgyakat, amelyek a völgyben, illetve a mederben növelik a kockázat lehetőségét. A pontszerű kockázati helyeket kiterjesztettük egy szélesebb zónára, amely nem analóg a legnagyobb elöntés mértékével. A kockázati helyeket egy burkológörbével határoltuk el. Ez a burkológörbe a valószínűtlen elöntés magasságát adja meg, ahová az ezer éves visszatérésű árvizek sem érhetnek fel. Ez a burkológörbe jelenleg 10 méterrel magasabban fekszik, mint az adott ponton mért legmélyebb medermélység. 4.1 Természetes kritikus vagy kockázati pontok A természetes kockázati helyek megközelítésére felhasználtuk az első katonai felmérés adatait. Ez még majdnem érintetlen állapotában ábrázolja az egykori mederviszonyokat. A katonai felmérés, valamint a MrVBF módszer segítségével kijelöltük a medret befoglaló völgy határait, ami az elöntések természetes határa (horizontális értelemben). A kockázati pontokat csak ezen, valamint a 10 méter magas burkológörbével határolt területen belül értelmeztük. 10 méteres elöntési magasság felett (vagy ezen túli horizontális távolságban) sem a veszély okozása, sem az árvíz pusztítási tényezője nem értelmezhető.
Elsődlegesen természetes kockázati pontnak minősítettük az összes, fő befogadóba torkolló mellékvíz kilépési pontját. Ezeken a pontokon a heves konvektív csapadék hatására hirtelen emelkedik meg a Bükkösdi-víz vízhozama. A torkolatok területén a megemelkedett hordalékszállítás miatt a főmeder több helyen, árvíz idején feliszapolódik, ami ugyancsak növeli az ártorlasztó hatást. Kiemelten veszélyeztetett terület a Bükkösdi-víz, Hetvehelyimellékág - Hétméhekvölgyi-patak közötti területe, ami Hetvehely település majdnem teljes részét magában foglalja. Erre a területre összpontosul a Hetvehelyi-mellékág duzzasztó hatása, ami a fővölgy leggyorsabb és leghevesebb összegyülekezésű mellékvölgye. Természetes veszélyeztető faktorként vizsgáltuk a patak horizontális kanyargásának változását. A kanyargás változását akkor minősítettük kiemelten veszélyesnek, ha két egyenes szakasz között a szögeltérés meghaladta a 15 fokot. A legjelentősebb kanyargást a folyó a 18+100 folyókilométertől kezdi, ahol a legjelentősebb vasúti alagút, valamint a jelentős kitermeléssel és saját vasúti rendszerrel rendelkező kőfejtő is fekszik.
17. ábra Horizontális inflexiós pontok, 15 fok feletti szögeltéréssel
A völgy teljes keresztmetszetét figyelembe véve fontos torlasztó hatása van a hirtelen szűkületeknek. A Bükkösdi völgyben ezek azért kiemelt jelentőségűek, mert a völgy és benne a vízfolyás a völgy felső szakaszán a Bükkösd település feletti palacknyak tágulatától, ahol a völgy 1000 m széles három szűkületi zónát lehet elkülöníteni. Ezekben a szűkületi zónákban a völgy keresztmetszete 350 méterről 150 méter szélességre csökken. Ezen torlasztó hatás jelentősége, csak a legnagyobb, völgykitöltő árvizek estén figyelhető meg.
18. ábra Legjelentősebb szűkületek a Bükkösdi-víz felső szakaszán
4.2 Mesterséges kritikus vagy kockázati pontok A mesterséges kritikus pontok közül a Bükkösdi víz rendszerében ki kell emelni a hidak, a patakon átvezetett közművek és a mérőműtárgyak szerepét, valamint a meder mellett végigvonuló, néhol töltésként is funkcionáló Pécs-Budapest vasútvonal töltését is (67-69. ábrák). A vasútvonal három jelentős alagútja is a veszélyzónában került kialakításra, az alagutak magában a tágan értelmezhető ártérben helyezkednek el. A főmederben 5 jelentősebb híd található. Kockázati szempontból a bükkösdi vasúti megálló alatti, a Hetvehely településre Kővágószőlős irányából betorkolló út, és a Sás-völgy találkozásánál található, valamint a hetvehelyi iskolánál találhatók a legjelentősebbek. Hetvehelyen a két híd légvonalban alig 500 méterre helyezkedik el egymástól. A vasúti töltés közvetlenül a meder mellett halad, így a település ezen részén az árvízi elöntés sokkal szűkebb ártéren alakul ki, mintha az a természetes viszonyok alapján jönne létre. A kritikus pontok listája táblázatos formában a 4. táblázatban olvasható.
19. ábra A mesterséges kritikus pontok kisvízi és árvízi képe. A nagyvízi képek 2010. május 16.-án készültek (fotók: a és c: Cser Valéria, b,d, e és f: Czigány Szabolcs)
20. ábra Néhány kritikus árvízi kockázati helyszín a Bükkösdi-víz mentén: (a) műút hídja Bükkösd alatt, (b) Bükkösdi-híd, (c) vasúti töltés a vízfolyás közvetlen szomszédságában, (d) épületek Hetvehelyen a vízfolyás közvetlen közelében, a hetvehelyi iskola és a Kővágószőlős felé vezető út között, (e) a Bükkösdi-víz és a Hétméhekvölgye-patak összefolyása (fotók: c: Cser Valéria, a, b, d, és e: Czigány Szabolcs)
4. táblázat Kritikus kockázati helyszínek a Bükkösdi-víz felső szakaszán, valamint rövid jellemzésük
Bükkösdi-víz
14+328
Vízgyűjtő terület 93 km2
Bükkösdi-víz
17+728
71,3 km2
Bükkösdi-víz
18+320
69 km2
Bükkösdi-víz
20+740
46,2 km2
Bükkösdi-víz Bükkösdi-víz
20+237
Vízfolyás
Szelvény
Bükkösdi-víz Bükkösdi-víz Bükkösdi-víz
45 km2 72,9 km2 92,1 km2 40,6 km2
Kockázati pont M/T (mesterséges/természetes) Bükködi-híd (M)
Bükkösd alagút alatti inflexiós pont (T) Hetvehelyi bánya feletti horizontális inflexiós pont (T) Bükkösdi-víz mérőműtárgy Hetvehely vasúti aluljáró híd Hétméhekvölgyi befolyási pont (T) általános iskola feletti híd (M) Bükkösdi kőfejtő hídja Bükkösd feletti híd Hetvehely fahíd
Bükkösd vasúti megálló Jeszenszky-kastély és parkja Budapest-Pécs vasútvonal Petrovszky-kastély és parkja Vasúti alagút Bányaterület Pécs-Budapest vasútvonal R.k. plébániatemplom, sportcsarnok
KÖSZÖNETNYÍLVÁNÍTÁS A jelen kutatást a TÁMOP 4.2.1.B-10/2/KONV-2010-0002 (A felsőoktatás minőségének javítása a kutatás-fejlesztés innováció-oktatás fejlesztésén keresztül), valamint a;SROP 4.2.2.C-11/1/KONV- 2012-0005; (Jól-lét az információs társadalomban ) pályázatok támogatták. A szerzők köszönetüket fejezik ki Horváth Gábornak (DDVIZG munkatársának a vízhozam adatok szolgáltatásáért és a szakmai támogatásáért, valamint a Tettye Forrásháznak a nyújtott anyagi segítségért.
