Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Építőmérnöki Kar
Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék
Fotók: Tisza, árvíz 2000.
Készítette:
Palásty Réka
Budapest, 2000. november
Konzulens:
Dr. Csoma Rózsa
egyetemi adjunktus
2
Tartalomjegyzék
1. 1.1
Bevezetés A magyarországi folyók árhullámainak általános jellemzése.
2. 2.1
A Tisza vízgyűjtője. Mellékfolyók hatása a tiszai árhullámokra.
3.
A KÉT ÁRVÍZ
3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3
Kiváltó okok. Az árvizet megelőző időjárás ◙ 1970 Az árvizet megelőző időjárás ◙ 2000 Összegzés
3.2
Az árvíz levonulása, vízmércék és csapadékmennyiségek szempontjából. 3.2.1 ◙ 1970 3.2.2 ◙ 2000 3.2.3 Összegzés 3.3 Vízállás, tetőzés. 3.3.1 Tetőző vízállások. 3.3.2 Vízállás idő sorok a Tiszán. 3.3.3 Szolnok 4.
Összefoglalás, értékelés.
3
1. Bevezetés Ez úton szeretnék köszönetet mondani a Közép-Tisza vidéki Vízügyi Igazgatóság Mezőtúri Szakaszmérnökségének, hogy rendelkezésemre bocsátotta a 2000-es árvíz anyagát, és ezáltal lehetővé tette a tanulmány elkészítését. A Kárpát-medence éghajlatát, az egymást váltó csapadékosabb és szárazabb periódusok jellemzik, melyek meghatározzák a folyóinkon kialakuló árvizek gyakoriságát is. A 80-as 90-es évek szárazabb időszakát követően a 90-es évek végétől egy árvizekben bővelkedő, csapadékosabb időszak kezdődött, legalábbis a Tisza vízrendszerében. Az 1998 őszi, 1999. tavaszi árvizek után a 2000. tavaszi sok tekintetben „az évszázad árvize” elnevezést vívta ki. Korábbiakban a 80-as éveket megelőző vízbő időszakhoz tartozó 1970es árvizet tartottuk számos tekintetben mértékadónak. A dolgozatom célja az 1970. évi és a 2000-es árvíz bemutatása, összehasonlítása és értékelése. A vizsgálatok főként a Közép-Tiszát érintik, első sorban a szolnoki szelvényt és környékét mivel itt állt rendelkezésemre a 2000-es árvízről a legrészletesebb információ. Megkísérelek magyarázatot adni a rendkívüli vízállások kialakulásának okaira. Ez egy nagyon összetett feladat, mellyel tudomásom szerint a vízügyi szolgálat behatóan foglalkozik. Ehhez szeretnék az általam feltett kérdésekkel és adott válaszokkal, elemzésekkel hozzájárulni. A 2000 évi árvíz aktualitása miatt ilyen típusú összehasonlító elemzés, tudomásom szerint még nem készült.
1.1
A magyarországi folyók árhullámainak általános jellemzése.
Az időjárási, a lefolyási jellemvonások, valamint az árhullám–kialakulás egyéb jellemvonásainak tanulmányozása után megállapíthatjuk, hogy a Duna és a Tisza, valamint a fontosabb mellékfolyók árhullámainak az alábbi jellegzetes típusai vannak: a) Csapadékból, illetve hóolvadásból származó egyedi árhullámok. b) Csapadékból, illetve hóolvadásból származó, egymást utolérő, egymást fokozó árhullámok. c) A főfolyó és mellékfolyók egymásra halmozódó, szintén csapadékból vagy hó olvadásból származó árvizei. d) Jégtorlódásból származó visszaduzzasztás okozta árvizek. e) Egyéb visszaduzzasztásból (pl. kisesésű főfolyókon betorkolló mellékfolyókból) származó
4 árvizek. f) Mesterséges beavatkozások hatásából keletkező árvizek (pl. Tározómedencék vizének leeresztése, Hídroncsok, háború, vagy szerencsétlenségek okozta előre nem látható behatások). A Tiszára jellemző árhullámokat, az 1970-es és a 2000. évi árvíz esetében is, az a), b) és c) pontok tartalmazzák.
2. A Tisza vízgyűjtője „ T isza v ö lg y a la tt é n nem csa k a T isza á g y á t é rtem é s a zo n tért, m ellyre a k ic sa p o ng ó T isza á rja terje d , d e m ind a zo n f o lyó k é s v izek á g y a it é s k iö ntési la p á ly a it is, m elly e k a T iszá b a o m la na k , u. m . Sza m o st, Bo d ro g o t, Sa jó t sa t. sa t.” ( Gr. Szé c he ny i Istv á n)
A folyó viselkedését, mellékfolyói és vízgyűjtőjének jellemzői, erősen befolyásolják. A Tisza mellékfolyóinak vízgyűjtői alak, fekvés, nagyság, tagoltság, esés, talajminőség és fedettség tekintetében igen különbözőek. A Tisza vízgyűjtője tulajdonképpen a forrástól a Szamosig tart, innen kezdve az egyes mellékfolyók befogadója. A saját vízgyűjtő és a jelentősebb mellékfolyók vízgyűjtőinek legfontosabb jellemzőit az 1. táblázatban foglaltam össze.
Terület, km²
Ará ny a a teljes v íz g y űj t ő hö z, %
Tisza
14 000
12, 7
Szamos Bodrog
15 000 13 000
13, 6 11, 8
Sajó és a 12 000 Hernád
10, 9
Vízgy űj t ő
Körösök és Berettyó Maros
26 000
23, 7
30 000
27, 3
Összesen 110 000 1. táblázat
Ala k
Vö lg y
K ia la kuló á rhullá m jellemző je
Ked vező tlen, r ö vid é s széles. Ked vező .
Meredek hegyo ld alak.
M e l l é k f o l yó k ú t j a rövid, az árvizek összetorlódnak.
Ho sszú.
Kiegyenlítő dnek.
Meredek h e g yo l d a l a k , h e g ye k l á b á n á l az esés hirtelen lecsökken.
A síkságon az árvizek ö ssz e to r ló d na k.
Ked vező tlen, legyező alak. Legyező alak. Széles, b elvízrend sze r ekkel átsző tt terület. Hosszan elnyúló .
100
A Tisza vízgyűjtője és mellékfolyói.
Hegyi j ellegét Ár a d á s k o r e l s ő n e k jut a vize a Tiszába, torkolatáig 4-5 nappal a tiszai megtar tj a . árhullám előtt. Általáb an megelő zik a Széles. tiszai árhullámo kat. Ki e g ye n l í t ő d n e k , Meredek esetleg torlódnak, hegyo ld alak. e g yb e o l v a d n a k .
5
2. 1 Mellékfolyók hatása a tiszai árhullámokra A Tiszai árvizek tehát magukon viselik a vízgyűjtő terület jellegzetességeit. Az árvizek alakulását és levonulását a szabályozások és a Duna vízállása is befolyásolja, ami a torkolatnál mintegy határfeltételt jelent a Tiszáról levonuló árhullámoknak. A Felső-Tiszán meredek árhullámok alakulnak ki nagy áradási intenzitással, magas tetőzéssel, de ezeknek az árhullámoknak a víztömege, így tartóssága is viszonylag kisebb. A Szamos nagy áradási intenzitással kialakuló meredek árhullámai módosítják a Felső–Tiszáról levonuló árhullámok alakját és mennyiségét. A két folyó együttes árhulláma már jelentősebb vízmennyiséget képvisel és a tetőzések a vásárosnaményi szelvényben igen nagy magasságokat érhetnek el. A Szamos torkolatától a Bodrog beömléséig a levonuló árhullámok a széles hullámtéren és a Bodrog zugban lejátszódó tározás miatt transzformálódnak, ellapulnak, mint azt a tokaji árhullámképek is mutatják. A Bodrog beömlésétől a Sajó torkolatáig a tiszai árhullámok alakulását a két mellékfolyó árvizei és a felülről érkező vízmennyiség határozta meg. A Sajó torkolatától Csongrádig az árhullámok a széles hullámtérben, a poroszlói, abádszalóki öblözetekben bekövetkező tározás miatt ismét transzformálódnak, ellapulnak, mint azt a szolnoki árhullámképek mutatják. A Körösök és a Maros jelentősen befolyásolják a tiszai árhullámokat. A Csongrádhoz felülről érkező ellapult árhullámra ráfutó körösi és marosi árhullámok rendkívüli helyzetet alakíthatnak ki a Tisza alsó szakaszán.
3. A KÉT ÁRVÍZ 3.1
Kiváltó okok
A következőekben vizsgáljuk meg a az árvizeket megelőző időjárást, és a lehullott csapadékmennyiségeket.
3.1.1 Az árvizet megelőző időjárás Az 1970-es árvíz előzményeit röviden így foglalhatjuk össze:
◙ 1970
6
• 1969–ben a hosszú őszi szárazságot november végén és december elején csapadékban gazdag időszak követte. Az időjárás csapadékos maradt december, majd január hónapban is. Januárban két jelentős meleghullám követte egymást, melyek ismételt áradást váltottak ki. • 1970. februárjában a tovább tartó enyhe csapadékos időjárás a hónap első felében újabb kettős árhullámot indított el, mely ismét feltöltötte a folyómedreket. • A hónap második felében lehűlés következett, de a csapadékos időjárás tovább tartott. A vízgyűjtőben jelentős hótömeg halmozódott fel. A hótakaró vastagsága ez időben Magyarország sík területein is 5–20 cm, a hegyekben 50–95 cm vastag volt. • Március első felében kisebb, majd második felében már tekintélyes hóolvadásos árhullám jellemezte. Az ismétlődő áradások miatt a medrek nem tudtak kiürülni, az árhullámok mind magasabb kezdeti szintről indultak. • Áprilisban nem volt számottevő áradás, de a vízfolyások magas szintjének állandósulását, a változatlanul csapadékos időjárás biztosította. • Májusban bekövetkezett rendkívüli esőzések ezek után szükségképpen rendkívüli helyzethez vezettek.
3.1.2 Árvizet megelőző időjárás
◙ 2000
Ez év áprilisi árhullámot hosszantartó, nagy mennyiségű csapadék vezette be. A vízgyűjtőkre lehullott csapadék területi átlaga 1998. áprilisától 2000. márciusáig, egy–két hónap kivételével, minden hónapban meghaladta a sokévi átlagot. 1999–es év rendkívüli csapadékossága, ezen belül is a november, december hónapban lehullott csapadék komoly belvízi elöntéseket eredményezett. A talaj teljes egészében telítődött vízzel. A talajnedvesség értéke majdnem az egész Kárpát–medencében 100% közelében volt, ez a felszíni lefolyást nagymértékben elősegítette. 1999. november–2000. március közti időszakban a sokévi csapadékátlag 140–160%–a hullott le, ami vízgyűjtőnként 40–190 mm csapadék többletnek felel meg. Különösen sok csapadék volt a Felső–Tisza vízgyűjtőjén. A hókészletek felhalmozódása a hegyekben november elejétől kezdődött. A kisebb felmelegedések, az azt követő lehülések majd az újabb hóesések következtében a hóréteg fokozatosan tömörödött és gyarapodott. A hóvízkészlet maximuma január végére alakult ki. Értéke a szegedi vízgyűjtőre vonatkoztatva 83, 7 mm volt, ami 7 km3–nek felel meg. Február elején a hókészlet lassan csökkenni kezdett, majd újabb lehűlések és hóesések következtében további növekedés következett be. Március közepére a hóvastagság az 1000 m feletti hegyekben mindenhol meghaladta a 60 cm–t, és helyenként elérte a 200 cm–t.
7 A folyók vízszintje a lehullott csapadék és az időszakos hóolvadás függvényében változott.
3.1.3
Összegzés
A nagy árvizek kialakulását mindig valamilyen rendkívüli körülmény teszi lehetővé. Mint például a szokatlanul nagymennyiségű csapadék, mely esőzésből illetve hóolvadás útján keletkezik. Ez volt a kiváltója esetünkben mindkét jelentős árvizünknek. Az 1970. évi árvíz előzménye 1969 őszére nyúlik vissza, míg a 2000-es árvizünk több éves csapadékos időjárás után következett be, mely már 1998-ban és 1999-ben rendkívüli helyzethez vezetett. Az 1970-es árvíz előtti nagyvíz az 1932-es volt. (Bár tudomásunk van a 40-es évek elején kialakult belvíz problémákról is.). A két jelentős árvíz között 38 év telt el, míg az idei nagyvíz és az azt megelőző között alig egy év, azonban a csapadékosabb periódusok tekintetében itt is mintegy 20-30 éves eltérés adódik.
3.2 Az árvíz levonulása, vízmércék és csapadékmennyiségek szempontjából. 3.2.1 ◙ 1970 !" Felső-Tisza A Kárpát-medencében, március első napjaiban, kisebb megszakításokkal napokon át esett az eső. A lehullott eső mennyisége a felső-tiszai vízgyűjtőn átlagosan 20-22 mm, a Szamos–Kraszna vízgyűjtőjében 10-15 mm volt. Május közepén ismét bőséges csapadék hullott. Az átlagosan 30-40 mm-nyi csapadék vízzel telítette a talajt: előkészítette az árvizet. A felső-tiszai vízgyűjtőjében átlag 60 mm, a Tur vízgyűjtőjén 70 mm, a Szamosén 60 mm és a Kraszna vízgyűjtőjén 50 mm eső hullott. A Tisza felső szakaszán az árhullámok igen hevesek voltak, csak úgy mint a Szamos áradása. A hirtelen áradás nemcsak hevességével döntötte meg a korábbi rekordokat. Az árhullámok magassága is túlszárnyalt minden előzőt, messze felülmúlt minden előző legnagyobb árvízszintet.(2. táblázat)
8 Folyó
Vízmérce
LNV 1970 előtt (cm)
1970-es tetőző szintek (cm)
Eltérés az értékek között
Tisza
Tiszabecs
573
680
+107
Tur
Garbolc
560
640
+80
Szamos
Csenger
743
902
+159
Kraszna Ágerdőmajor
650
651
+1
Tisza
900
912
+12
Vásárosnamény
2. táblázat
Az 1970-ben tetőző vízállások a Tisza felső szakaszán.
A Tisza első árhulláma több mint egy méterrel múlta felül a korábbi maximumot. Innen lefelé fokozatosan ellapult és az áradás vesztett hevességéből Vásárosnaménynál az árhullám már csak 12 cm-rel lépte túl az addig nyilvántartott legnagyobb vízállás értéket Záhony térségében már 23 cm-rel alatta maradt az addig mért legnagyobb vízállásoknak. A második árhullám júniusban vonult le, de már alacsonyabb szinten tetőzött, kereken 2, 5 méterrel. A Krasznán a júniusi esőzések idéztek elő nagyobb árhullámot.
!" Közép-Tisza A vízgyűjtő terület felső részén lehullott csapadék hatására a Tiszán és mellékfolyóin kialakult - minden addigi magasságot túllépő – árhullámok vize Vásárosnaménynál a Tiszában egyesült. A kis időeltolódással érkező árhullámok a Szamos torkolatának közelében még mintegy 10 cm-rel a nyilvántartott addigi legnagyobb vízállásnál magasabbra emelkedett. A legmagasabb vízszint a Tisza középső részén, Szolnokon alakult ki, ahol az árvíz telt medret talált, mert az április-május eleji hóolvadásból származó vizek még nem vonultak le. Szolnoknál az első árhullám 909 cm-rel tetőzött, 15 cm-rel magasabban, mint addig valaha (894 cm). A második felső-tiszai árhullám már eredetileg is kisebb hozamot szállított, ellapulása miatt nem érte el a májusi árhullám magasságát. Szolnoknál június végén már „csak” 850 cm-rel, 60 cm-rel alacsonyabban tetőzött a korábbi értéknél. A vízállások viszonylag kedvező alakulása köszönhető annak is, hogy a Bodrog, Sajó, Zagyva folyókról nem érkezett ebben az időben jelentősebb víztömeg.
A Körösök árvize, az áradás hevességét tekintve a Fekete-Körösön volt a legnagyobb. Egy nap alatt 260 cm-t emelkedett a víz szintje. Az árhullám tetőzése a Fehér-, Fekete-, és a Sebes-Körös magyar szakaszán, továbbá a Kettős- és Hármas-Körösön végig, 40-101 cm-rel meghaladta az eddig észlelt legnagyobb vízállásokat. A vízállások rendkívüli
9 magasságát – az alsó szakaszokon tartósságát - fokozta, hogy a Fehér-, Fekete- és a SebesKörös, valamint a Berettyó árhulláma szinte egyidőben érkezett a Kettős- illetve HármasKöröshöz.
!" Alsó-Tisza A Tisza vízjárását általában évenként három árhullám jellemzi: a hóolvadás következtében a folyó teljes hosszában kialakuló tavaszi áradás, a május-júniusi esőzések nyomán elinduló, zöldár néven ismert nyári áradás – ami a Közép-, illetve Alsó-Tiszán már nem jelentős -, végül az őszi, csendesebb esőzésekből származó, inkább csak a FelsőTiszán megfigyelhető őszi áradás. Az alsó szakasz mellékvizeinek felsőkkel egyidejű áradása viszonylag ritka. A több mellékfolyón egyidőben elinduló árhullámok levonulási idejük közti különbség miatt nem szoktak a Tiszában csúcsterhelést előidézni. Ez az esetek nagy többségében igaz is. A vízrendszer legnagyobb árvizeinek azonban éppen az volt az oka, hogy a Tisza vagy mellékfolyóinak viselkedés eltér az átlagos körülményeknek megfelelő „szabályszerűségektől”. A Maros nagy vízzel fenyegetett, az erdélyi vízgyűjtőjén lehullott csapadékmennyiségek miatt. Az árhullám május közepén érkezett az országhatárhoz. Másfél nap alatt közel 2 méteres emelkedés következett be. Az áradás óránkénti mértéke meghaladta a 10 cm-t is. Végül is Makón 624 cm-rel tetőzött, 44 cm-rel meghaladva az addigi legnagyobb mért értéket. A Maros árhulláma Szegednél magas vízállást talált, 750 cm körüli értékeket. A szegedi mérce 890-895 cm–re hágott, de ekkor még a távolabb lévő szamosi árhullám miatt rendkívüli vízállás-emelkedés volt várható. A Maros árhullámának levonulása után, május végén tovább kellett küzdeni a védvonalak mellett, mivel a Tisza rendkívül magas és hosszan elhúzódó árhullámának visszaduzzasztó hatása még több mint egy hónapig jelen volt. 1970. április végi téli csapadék- és hóolvadásvizekből öt árhullám vonult le a Tiszán. Ezt követte a sokkal nagyobb, hevesebb, nyárias áradás két fő árhulláma, mely az Alsó- és Felső-Tiszán is meghaladta az eddigi legmagasabb vízállásokat. A Felső-Tiszáról és északkeleti mellékvizeiről, valamint az Erdélyi-medence déli részéből egyidejűleg elinduló árhullámok általában elég nagy időkülönbséggel érkeznek le Szeged térségébe. Nehéz lett volna előre látni, hogy az esőzésekből olyan marosi árhullám keletkezhessék, melynek csúcsa csaknem találkozott a felső-tiszai vízrendszer árhullámával. Ezt a veszélyes helyzetet alig 10 nappal követte a Körösök, a Szamos és a Kraszna egyidejűleg megújuló, majd a Maros ismételten erőteljessé váló árhulláma, aminek következtében az Alsó-Tiszán lényegében megismétlődött az előző árhullám kialakulásának folyamata.
10
A 3. táblázatban mutatjuk meg a 70-es árvíz legnagyobb vízállásait a folyó alsó szakaszán összevetve a megelőző legnagyobb vízállásokkal. Folyó
LNV 1970 előtt
1970-es tetőző szintek
Eltérés az értékek között
Szolnok
892
909
+15
Csongrád
929
935
+6
Mindszent
954
982
+28
Szeged
923
961
+38
Hármas- Szarvas
894
954
+60
580
624
+44
Tisza
Vízmérce
Körös
Maros
Makó
3. táblázat
Alsó-Tisza 1970-es vízállásai összevetve az addigi legnagyobb vízállásokkal.
A Maros első, nagyobb és hevesebb árhullámának hatására a Tisza vízszintjét 762 cm-ről Szegednél 890 cm-re emelte, ezzel 33 cm-rel meghaladta az 1932. évi maximumot. Ekkor a Maros körülbelül 10-15%-kal több vizet szállított, mint a Tisza! A Felső-Tiszáról induló árhullám ekkor még Tokaj környékén tetőzött. A Tisza Szegednél június 2-án 961 cm-rel tetőzött. Elkerülve a Maros fenyegető újabb árhullámát, ha ez nem így alakul a tetőzés akár 980 cm-en is létrejöhetett volna. A több mint hat hétig tartó rendkívüli Tisza-völgyi árvíz gyorsan kifejlődő, heves áradás volt. Az árhullám magassága csaknem minden folyón meghaladta az eddig észlelt legmagasabb vízállásokat és számos helyen 6-8 m magas vízoszlop terhelte a gátakat. Az áradás nagyságát és veszélyét fokozta, hogy az ismétlődő árhullámok a Tisza-völgy szinte minden folyóján együttesen jelentkeztek és összetalálkozva növelték egymás hatását.
3.2.2 ◙ 2000 A január viszonylag csendesen telt el. Csak a Körösökön alakult ki I. fokú árvízvédelmi szintet meghaladó árhullám. Februárban már a közép Tiszán mindenhol I. fokú árvízvédelmi készültség volt. Az árhullámok jelentős belvízi elöntésekkel és a tiszai cianid-szennyezéssel párosultak. Az Alföldön a belvíz által elöntött terület nagysága meghaladta az 1999. évi rendkívüli belvízi elöntés méreteit.
11 Márciusban a vízgyűjtőre 20-35 mm csapadék hullott, ami a Tiszán és mellékfolyóin közel másodfokú árvízvédelmi szintet eredményezett. A Tisza Vásárosnaménynál március 12-én 769 cm-es, Tokajnál 16-án 721 cm-es, Szolnoknál 21-én 740 cm-es vízállással tetőzött. Március 25. és 30. között a Felső-Tiszára 43, 7 mm, a Szamos–Krasznára 13, 6 mm, a Bodrogra 34, 9 mm területi átlagú csapadék hullott. Március 25. és április 6. között folyamatos, az egész Kárpát-medencére kiterjedő esőzés volt. A felmelegedés hatására a hó olvadni kezdett. A hóolvadás és az eső hatására a Tisza vásárosnaményi szelvényében 806 cm-es szinttel tetőzött az árhullám. Ez az árhullám Szolnoknál 900 cm-es tetőzést állapítottak meg. Folyamatos csapadéktevékenység volt a következő napokban is, bár kisebb intenzitással. A Tisza felső szakaszán és mellékfolyóin alig változó, kis mértékben apadó vízszinteket figyelhettünk meg. A Bodrogon folytatódott a lassú áradás. Április 5-én újabb csapadékzóna érte el a Kárpátokat. A vízgyűjtőn jelentős mennyiségű csapadék hullott. A csapadék mennyisége 15-40 mm között változott, de helyenként 60-90 mm-t is elérte. A lehullott csapadék és a hóolvadás újabb árhullámot indított el a mellékfolyókon. A Tisza Tiszabecsnél 488 cm-rel tetőzött. A harmadfokú készültséget 500 cm-nél rendelik el. A Szamos Csengernél 658 cm-rel tetőzött, április 8-án. Ugyan ezen a napon a Bodrog Felsőbereckinél 783 cm-rel tetőzött (LNV 795 cm). A Sajón és a Hernádon szintén igen magas vízszintek alakultak ki. A Zagyva és a Tarna találkozásánál meg kellett nyitni a jászteleki (április 6.) és a borsóhalmi (április 6.) vésztározókat, a Zagyva főágának középső és alsó szakaszának tehermentesítése érdekében. Nagyon magas árhullámok alakultak ki a Körösökön is. A Hármas-Körösön harmadfokú készültségi szintet meghaladó vízállással, Gyománál április 10-én 839 cm-rel, Szarvasnál április 11-én 874 cm-rel tetőzött a folyó. A Tisza felső mellékfolyóin kialakult árhullámok, a magyarországi szakaszon, szinte egy időben április 8-án tetőztek, a Tiszában magas szinttel találkozva egy hullámként vonultak le. Ez a második árhullám Vásárosnaménynál április 8-án este 882 cm-es vízállással tetőzött. Ebben a szelvényben az első és második árhullám időkülönbsége 6 nap volt. A második tiszai árhullám hamar utolérte az előzőt és Tiszabercelnél már fokozatos
12 vízszintemelkedést figyelhettünk meg. Az árhullám hatalmas méretű volt. A tiszaberceli szelvénytől a mindszenti vízmércéig megdöntött minden eddigi maximális vízszintet. (ld. 4. táblázat)
Folyó
Vízmérce
Eddig észlelt legnagyobb vízállás
2000. évi tetőző vízállás
Az értékek közti eltérés
Vásárosnamény
923
882
-41
Záhony
751
711
-40
Tokaj
894
928
+34
Szolnok
974
1041
+67
Csongrád
935
994
+59
Szeged
961
929
-32
HármasKörös
Szarvas
954
892
-62
Maros
Makó
625
492
-133
Tisza
4. táblázat
Tetőzések a Tiszán és mellékfolyóin
Az árhullám tetőpontjainak levonulási sebessége az átlagosnál gyorsabb volt. A viszonylag gyors tetőzés tulajdonítható annak is, hogy a felső mellékfolyók szinte egy időben tetőztek. Szolnok térségében a tetőzés 32 órán át tartott. Április 14-23 között az enyhe, szinte nyárias időjárás miatt a hegyekben még meglévő hó elolvadt. Eső csak minimális mennyiségű esett. A vásárosnaményi szelvényben 8 napon keresztül 400 cm feletti vízállás volt, ami folyamatos 1000 m³/s feletti vízhozamnak felel meg. A nagy víztömegű árhullám és a felülről folyamatosan érkező magas vízhozam a Tisza középső és alsó szakaszán lassú apadást eredményezett. A szolnoki szelvényben 1000 cm felett 11 napon keresztül és a tavalyi legnagyobb vízállás felett (974 cm) 15 napon át, az 1970. évi 909 cm maximum felett pedig 32 napon keresztül tartózkodott a víz. A Tisza rendkívül magas vízszintje jelentősen visszaduzzasztotta a Zagyva és a Hármas-Körös torkolat közeli szakaszát. A torkolattól 30-40 km-es távolságban új, az eddiginél nagyobb vízállás értékek alakultak ki a Zagyván és a Hármas-Körösön is.
13
3.2.2
Összegzés
Az 1970. évi árvíz több jelentős árhulláma, szinte valamennyi mellékfolyó árhullámának egyidejűsége és találkozása emelte meg a vízszinteket és döntött meg majdnem minden addigi vízállás értéket. A két nagyvíz közti szembetűnő különbség a 2000-es magas vízállások. A vízhozamok tekintetében nincs olyan számottevő különbség ami egymagában indokolná a rendkívül magas vízállásokat a Tisza középső szakaszán. A mellékfolyók árhullámai sem adnak erre okot úgy, mint 1970-ben. Ennek a rendkívüli jelenségnek feltehetően több oka van. Ezen lehetséges okok közül szeretnék a következőkben néhányra rámutatni.
3.3 Vízállás, tetőzés 3.3.1 Tetőző vízállások Négy jellegzetes helyen vizsgáljuk meg az árvízcsúcsok növekedését a Tisza folyón. Ezek a városok a következők: Vásárosnamény, Tokaj, Szolnok, Szeged. (ld. 5. táblázat)
VÁSÁROSNAMÉNY
TOKAJ
SZOLNOK
SZEGED
1970.
912
858
909
961
2000.
882
928
1041
929
Különbségek:
-30
+70
+132
-32
5. táblázat
Tetőző vízállások összehasonlítása
Azonnal kitűnik, hogy a 70–es árvíz Vásárosnamény és Szeged térségében magasabban tetőzött, mint a 2000–es. Vásárosnamény LNV: 923 cm, ami az 1998–as árvíz idején alakult ki. Szeged LNV: 961 cm ez az 1970–es árvízhez kötődik. Tokaj és Szolnok LNV: az 5. táblázatban látható, az 1999–es értékek dőltek meg ami Tokaj estében 894 cm és Szolnoknál 974 cm volt.
14
3.3.2 Vízállás idősorok a Tiszán A vízállás idősorok segítségével szemléletesen követhető az árhullám levonulása és a mellékfolyók hatása (ld. 1. ábra). Látható az esésviszonyok változása, az árhullám dinamizmusának csökkenése, a vízállás értékeinek növekedése stb..
1. ábra
Vízállás idősorok a Tiszán és a Bodrogon.
Vásárosnaményi szelvény vízállás idősorán több jelentős árhullámot figyelhetünk meg. A folyón tovább haladva a mellékfolyók vizei és az egymást utolérő árhullámok hatására a kisebb völgyelés eltűnik. A fölső szakaszon, pl. a Bodrog hatása tükröződik, mely számottevően hozzájárult az ez évi árvízhez. Az esés és vízhozam értékek változásának hatására a görbék lassan kisimulnak, az eséscsökkenés következtében ellapulnak. A szolnoki árhullám már egy egységes képet, szinte szabályos függvényt ad. Szembetűnő a hullámkép utolsó szakaszán megfigyelhető törés. Ennek lehetséges oka, hogy a meder vízutánpótlásának mértéke lecsökkent. A mellékfolyók tetőzése lezajlott, az árvíz levonult a folyón. A törés a kiskörei szelvényben jelentkezik először, majd Szolnokon és Tiszaugon is megfigyelhető. A maximális vízszintek ábráján (ld. 2. ábra) jól látható az esésviszonyok változása, a törés okának nagy része ennek tulajdonítható.
15
2.ábra
Maximális vízszintek tengerszint feletti magassága a Tiszán.
Három szakaszra osztva a 2. ábrát a meghatározó esésváltozások helyén, megfigyelhetjük a vízszintek párhuzamosságát az elmúlt három év árvizeit tekintve. Az 1999-ig érvényes LNV értékek az 1970 ill. 1979-es vízszinteket foglalják magukba. Jól illeszkedik a sorba az alsó szakaszt kivéve, mely feltehetőleg az alsó mellékfolyók 1970-es rendkívüli viselkedésének hatását tükrözik. A majdnem párhuzamos maximális vízszintek arra utalnak, hogy a folyó jellege, „működésének” alapvető jellemzői nem változtak meg. Az árvízi vízállások emelkedésének konkrét oka továbbra is kérdéses, de lehet hogy törvényszerű. Ebből a gondolatból kiindulva, felmerül bennem a következő kérdés, amely már az 1998-as felsőtiszai árvíz elemzésekor is felmerült, lehet hogy a 70-es árvíz viselkedése volt inkább a szabályostól eltérő és nem pedig a 2000-es, ami a folyó törvényszerűségeit követve vonult le. A 3. ábra grafikonjai négy jellegzetes szelvény, Vásárosnamény, Tokaj, Szolnok, Tiszaug vízállás idősorait mutatja. Az 1970-es és a 2000-es év legjelentősebb árhullámait egymás mellett ábrázolva érdekes hasonlóságokat figyelhetünk meg.
16 Vízállás idősorok, Tisza- Vásárosnamény Vízákkások 2000
Vízállás idősorok, Tisza-Tokaj
Vízállások 1970
Vízállás 2000
Vízállás 1970
900 850 Vízállás (cm)
Vízállás (cm)
950
900 800 700 600 500 400 300 200 100
800 750 700 650 600
1
4
7
10
13
16
550
19
1
4
7
Idő (nap)
Vízállás idősorok, Tisza-Szolnok Vízállás 2000 (cm)
13
16
19
Vízállás idősorok, Tisza-Tiszaug
Vízállás 1970 (cm)
Vízállások 200
Vízállások 1970
1000
1100 1050
900
1000 950
Vízállás (cm)
Vízállás (cm)
10 Idő (nap)
900 850
800
700
800 600
750 700 1
4
7
10
13
Idő (nap)
3. ábra
16
19
500 1
4
7
10
13
16
19
Idő (nap)
Jellemző vízállás idősorok a vásárosnaményi, tokaji, szolnoki és tiszaugi szelvényekben.
Az ábrák az árhullám levonulásának húsz napját vizsgálják úgy, hogy a tetőzés a tizedik napra esik mind a négy esetben. Ezek alapján a következők állapíthatók meg: Vásárosnaménynál 1970-ben és 2000-ben is két tetőzés volt, a vizsgált 10 → napnál korábban volt az első tetőzés 70-ben. Tokajra a 2000-es két árhullám egyesült, bár az első tetőzés nyomai még → fellelhetőek. Itt az 1970-es vízszintváltozások, áradás-apadás erőteljesebb. Szolnokra már csak egy árhullám ért el 2000-ben, az áradás és apadás → intenzitása hasonló az 1970-eshez, viszont a tetőzés környéki magas vízállás hosszabb ideig tartott, mint 1970-ben, mely az árhullám eredetére (kettős csúcs a Felső-Tiszán) utal. Tiszaugnál 2000-ben intenzívebbnek tűnik az áradás és az apadás is. →
17 Ezek alapján feltételezhető, hogy a Közép-Tiszán a rendkívüli helyzethez a felső-tiszai kettős árhullám torlódása nagymértékben hozzájárult, melyet a Bodrog árvize is elősegített.
3.3.3 Szolnok Az egyik legérdekesebb állomás Szolnok. A 1970-es és a 2000-es árvizek tetőző vízállásainak különbsége 132 cm. Megpróbálok néhány magyarázatot találni erre a rendkívüli vízállásra, a híres 1041 cm-re. Indokolhatná ezt a vízállást a vízhozam is. Ám a két árvíz vízhozama közt nincsen jelentős különbség. Ebben a szelvényben 70-ben 2450 m³/s 2000-ben 2600 m³/s víz folyt le. Könnyen belátható, hogy 150 m³/s nem tud több mint egy métert emelni, általános körülmények között a víz szintjén. Az okot, vagy okokat máshol kell keresnünk. A 4. ábrán jól látható, az elmúlt száz év tendenciája szerint, a nagyvízállások átlaga növekvő, a középvízállások állandó, vagy kis mértékben csökkenő és a kisvizek átlaga csökkenő értékeket mutatnak. A kisvízállások csökkenése a medereróziós folyamatokkal magyarázható. A rendkívüli vízállások kialakulásának hidrológiai okai mellett hidraulikai okainak is kell lenniük. Itt elsősorban a hidrológiai okokat vizsgáljuk. A 4. ábrán az 1970-hez tartozó átlag vízállást, majd a maximális vízállások átlagértékének vonalát meghosszabbítva és leolvasva, a 2000-hez tartozó vízállás értékek különbségéből +50 cm eltérés adódik. Ebből látható, a növekvő tendencia, átlagok alapján is jelentős különbséget ad. Mégsem mondhatjuk, hogy 50 cm vízállás emelkedés okát megtaláltuk a meglévő 132 cm-ből, mivel ezek átlagértékek és nem az adott eseményt tükrözik.
4 . á br a
Víz á llá so k, Tisza - Szo lno k
18 A 4-es ábra nagyon szemléletesen mutatja a különböző vízállások tendenciáját. A kisvizek csökkenésére már találtunk elfogadható magyarázatot de a nagyvizek problematikája már nem ilyen egyszerű. Ez egy sokkal összetettebb dolog és a rendelkezésemre álló adatok alapján, csak gondolatokkal tudok hozzájárulni, a lehetséges megoldáshoz. A szolnoki árhullámképet vizsgálva láthatjuk, hogy oda már csak egy árhullám érkezett. Míg az 1970-es árvízkor több jelentősebb árhullám is jelen volt, ellenben a 2000es árvíz esetében Tokajnál még megfigyelhető két árhullám jelenléte, de Szolnokra már csak egy jelentősebb árhullám érkezett. A tokaji árhullámok egyesültek és egymás hatását erősítették. A 2000-es árhullám magasságát és tartósságát jól jellemezhetjük néhány korábbi árvíz szintjéhez viszonyítva (ld. 5 ábra). Az 1970-es tetőző vízállást 24 napig, míg a tavalyi 974es tetőzést 15 napig haladta meg idén a vízállás.
5. ábra
Árhullám, Tisza-Szolnok
Az 5. ábra szemlélteti még az előrejelzett értékeket is. Az árhullám csúcsot nagyon pontosan sikerült idén megadni. Az évszámokat végignézve feltűnhet, hogy 1970-ben még nem üzemelt a Kiskörei Vízlépcső, de már építés alatt volt. Szolnok szempontjából ez nem igazán lényeges, mivel inkább a felvízben mint az alvízben fejti ki hatását a vízlépcső.
19 A vízszint emelkedését biztosan elősegítette a Tiszaliget bevédése. Ez 1970-ben még nem történt meg, Tiszaliget hullámtérként a folyó tulajdona volt. A Szent István híd megépítése szintén nem lehetett jelentős hatással a vízszintekre. Számításokkal igazoltan pár cm-rel emelte a vízszintet. Nem csak a híd, hanem az áthelyezett fővédvonal által elvett hullámtér már megmutathatta hatását. De ez sem olyan mértékben, ami egymagában igazolná ezt a magas vízállást. Továbbá fontos a hullámtér használatának módja. Ez is befolyásoló tényezője a víz levonulásának. Közelítsük meg a problémát a vízhozam – vízállás összefüggésének szemszögéből. A 6. ábra több év árvízi vízhozam görbéjét tartalmazza. Látható, hogy az 1999-es és a 2000. évi hurok formailag közel áll egymáshoz. Az alakjuk hasonló, formailag egybevágónak mondhatnánk egy kis túlzással. Jellegük hasonló. Vízhozamok és vízállások tekintetében az 1999-es mindkét szempontból alacsonyabb értékekkel vonult le. Az 1970-es az 1979. évire hasonlít jobban értékek tekintetében, és jellegében jelentősen eltér az 1999-es és a 2000-es hurokgörbéktől. T IS Z A , S Z O LN O K Q = f(H ) - g ö rb é g 1050
1000
2 0 0 0 . á p rilis
1 9 9 9 . m á rc iu s
950
900
1 9 7 0 . m á ju s
1 9 7 9 . fe b ru á r
850
800 1998. no ve m b e r
750
700
v íz h o z a m (m 3 / s e c )
6. ábra
Q = f(H) görbék Tisza-Szolnok
A görbék alakja az árvíz dinamizmusát is tükrözi. Ezek alapján az 1970-es árvíz jóval dinamikusabbnak tűnik, mint a 2000-es. Az 1970. évinél tágasabb Q(H) görbék erősödő alsószakasz jellegre utalnak, melyből az árhullám nagyobb ellapulása, alacsonyabb, de
20 tartósabb vízállások következnének. Ez viszont ellentmond annak, hogy 2000-ben magasabb vízállások alakultak ki. Ugyanakkor a Felső-Tiszáról még két csúccsal érkező árhullám, részben a Bodrog hatására egyesült. Ez a tartósságát növelte és a tágasabb görbét indokolhatja. A hasonló tartósságokat a 3.-as ábra igazolja. A vízszállításban a hullámtér is részt vesz, természetesen nem olyan mértékben, mint a meder maga. Az ez évi árvíz esetében körülbelül a meder által szállított vízhozam ¼ részét volt képes elvinni Szolnok környékén. A hullámtér feladata elsősorban a víz „tározása” és nem a szállítása. A hullámtér által szállított víz aránya (20-25%), tiszai viszonyok között mégis elképzelhetőnek tűnik. A hullámtéri Q (H) görbéket megvizsgálva (ld. 7. ábra) feltűnik a formai hasonlóság az 1999-es és a 2000-es árvizekhez tartozó görbék között. Ez jellegbeli hasonlóságra is utal. TISZA, SZOLNOK hullámtér 10
10 1999.
2000.
9
9 1998. 1979. 8
8
7
7 0
5
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
vízhozam
7.ábra
Hullámtér Q = f (H) görbék, Tisza-Szolnok.
A hullámtér és a meder vízszállításának alakulását számos helyi és nagyobb térségi tényező befolyásolja. Várható, hogy ha a meder több vizet szállít a hullámtér is ezt teszi. Azonban az arányokat, azt, hogy adott helyzetben melyik és milyen irányban befolyásolja a másikat, igen nehéz megmondani. A szolnoki magas vízállás egyik összetevője a városi jellegből adódó szűkület.
21 Kimutatták, hogy feltehetőleg emiatt a középvízi meder mélyül, lokális mélyedés van. Ez a mélyülés, mely Szolnok fölött kismértékű esésnövekedést jelent, esetleg emelheti a vízszintet. Viszont ez lokális jelenség, hatása valószínűleg nem számottevő. A mederszűkülethez hullámtéri szűkítés is társul, mely a folyamatot erősítheti (hullámtéri szűkület, pl. a Szent István híd miatt elvett területek stb.). A hullámtér vízszállításában a nyárigátaknak is szerepe lehet. Egy a célnak megfelelő, jól megépített nyárigát nem szabad hogy számottevően befolyásolja a rendszer működését. A nevében is benne van, hogy funkciója a nyári kisebb áradások megfékezése és nem az árvizek elleni védelem, ez nem fővédvonal, ezért itt nem lehet védekezés. Amennyiben a nyárigátat túl magasra építették, nem funkciójának megfelelően, akkor növelheti az árvízcsúcsot, mivel az árterületet elzárja a folyótól, és éppen a korábban említett 20-25%os hullámtéri vízszállítást csökkenti. Több lehetséges indokot is említettem az árvízszint emelkedésének okát keresve. Önmagában egyik jelenség sem indokolná a több mint egy méteres szintemelkedést, de ezeket nem lehet külön vizsgálni. Meghatározó, hogy az említett okok hogy hatnak egymásra. Gyengítik, vagy erősítik egymás hatását, esetleg közömbösek egymás iránt. Ha erre konkrét bizonyítékokat találnánk sok minden érthetőbbé válna, de ezt vizsgálni nagyon bonyolult, összességében talán lehetetlen vállalkozás. Mindezek ellenében a probléma jelentős hányadának megoldását ebben látom.
4. Összefoglalás, értékelés. Az magyarországi árhullámok általános jellemzése után, a Tisza vízgyűjtőjével foglalkoztam, és a mellékfolyók hatásával a tiszai árhullámokra . Az 1970-es és a 2000-es árvizet megelőző időjárás vizsgálata után, az árvizek levonulását elemeztem, vízmércék és csapadékmennyiségek szempontjából. Jellemző keresztszelvények tetőző vízállásainak és vízállás idősorainak vizsgálatával igyekeztem közelebb kerülni a rendkívül magas vízállások okához. A Szolnoki szelvénnyel részletesebben foglalkoztam. A kialakult rendkívül magas vízállásoknak, melyek számos szelvényben meghaladták az 1970-es árvíz legnagyobb vízállás értékeit, több oka lehet. Minden ok felírása nem lehet célom, azonban véleményem szerint az alábbi néhány tényező biztosan szerepet játszott: → Szolnoki nagyvízállások emelkedése 100 éves tendenciával igazolható. → Az árhullámok egymásra torlódása emelte a vízállásokat.
22 → A lokális hatások: a városi keresztszelvény szűkület, Szent István híd, néhány túl magas nyárigát szintén oka lehet a magas vízállásnak. → A hullámtértől elvett területek, a Tiszaliget bevédése. → Kiskörei Vízlépcső üzembe helyezése. → Az említett és a fel nem sorolt lehetséges okok, események egymásra való hatása. A címszavakban fent említett - dolgozatomban részletesebben kifejtett - események, hatások véleményem szerint felelősek a 2000-es árvíz rendkívül magas vízállással való levonulásáért. Remélem az idei árvízről is készül olyan részletes elemzés, mint a 70-esről – ami nagymértékben megkönnyítette a munkámat - , és bízom benne, hogy az valamennyi fennmaradt kérdésemre válaszolni fog.
„ …M ert a Tiszavölgy tökéletes rendezése legjobb esetben sem lehet sza po r a munka …” (Gr. Széchenyi István)
Palásty Réka
Budapest, 2000. november
23 Felhasznált irodalom:
Gr. Széchenyi István: Eszmetöredék különösen a Tisza-völgy rendezését illetőleg. Szegedi Nyomda. 1970 tiszavölgyi árvíz. Vízügyi közlemények 1971.3., OVH Budapest, 1971. A Tisza-völgyi árvíz 1970. A vízgazdálkodás különszáma, OVH Budapest, 1971. Az 1970. évi tiszavölgyi árvíz. VÍZDOK, Budapest Az 1970. évi tiszavölgyi árvíz műszaki tapasztalatai. VÍZDOK Budapest, 1972. Árvíz-2000. KÖTIVÍZIG, CD 2000. Árvízvédelem, folyó-és tószabályozás, víziutak Magyarországon. OVH Budapest,1978 Tisza 6. Vízrajzi Atlasz sorozat 22 kötet., Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet , Budapest, 1979. .
