Eötvös József Főiskola Zsuffa István Szakkollégium, Baja
A Lónyay-főcsatorna
Bandur Dávid Baja, 2015. február 3.
IV. évfolyamos, építőmérnök szakos hallgató
Tartalomjegyzék Összefoglalás
2.
1. A Lónyay-főcsatorna története, vízgyűjtőjének domborzati, éghajlati viszonyai
3.
1.1. A főcsatorna története
3.
1.2. A Lónyay-főcsatorna mellékvízfolyásai
4.
1.3. A vízgyűjtő domborzati viszonyai
5.
1.4. Éghajlat
6.
2. Terület hasznosítás
7.
2.1.Települési viszonyok
7.
2.2. Ipar, mezőgazdaság
7.
3. Természeti értékek
7.
4. A lefolyási viszonyokat jelentősen befolyásoló emberi beavatkozások
8.
4.1 Állóvizek
8.
4.2 Felszín alatti vizek
8.
4.3 Felszíni lefolyás
9.
5. A medret és az árteret érintő, főként árvízvédelmi célú beavatkozások
9.
6. A vizek tározása és duzzasztása miatt a felszín alatti vizek állapotában és a vízminőségben okozott változások
10.
7. Jelentős vízgazdálkodási kérdések
11.
7.1 Belvízvédelmi tevékenység hatása
11.
7.2 Szerves anyagok és tápanyagok által okozott szennyezések
11.
7.2.1 Diffúz terhelések hatása a mezőgazdaságból és a települések területéről, eutrofizáció
11.
7.2.2 Szerves anyag és tápanyag szennyezés települési szennyvíz bevezetésekből
12.
8. Irodalomjegyzék
13.
9. Képek és táblázatok jegyzéke
13.
Függelék
14.
1
Összefoglalás Az 19. század közepétől egyre nagyobb gondot okozott a nyírségi lefolyástalan területek művelése, hasznosítása. Tervbe vették egy Berkesztől Gávavencsellőig húzódó K-Ny-i irányú főcsatorna és a hozzá tartozó, majd 750 km hosszú főfolyások építését, amellyel levezethető a „nyírivizek” jelentős része. A mai Lónyay-főcsatorna 1882-ben készült el, majd 3 évre rá a főfolyások. A csatornarendszer teljes egészében 1939-ben készült el. A szabályozás eredményeképpen a Lónyay-főcsatornába délről hat nagyobb (III, IV, VI, VII, VIII, IX. sz. főfolyások) és több kisebb csatorna torkollik. A főcsatorna vízgyűjtője 2300 km2 nagyságú. A vízgyűjtő É-i határa a csatorna menti töltés, D-i határa pedig a Nyírség buckasorai. A csatorna vízgyűjtőjén 57 település található, a főcsatorna menti településeken összesen mintegy 40000 ember él. A vízgyűjtő kb. 50%-án intenzív mezőgazdasági termelés folyik. A csatornahálózat egyes részein a fenékszint belemetsz a talajvízbe, következésképpen a térség talajvíz szintje erősen függ a csatornák vízszintjétől. A főcsatorna vízgyűjtőjén hét tározó épült meg, melyek elsődleges feladatukon, a belvízvisszatartáson kívül öntözővíz szolgáltatásra, haltenyésztésre, üdülőterületek kialakítására adnak lehetőséget. Belvíztározóként ebből mára csupán 6 db funkcionál. A főcsatorna menti településeket a tiszai árhullámok Lónyay-főcsatorna töltései közötti visszaduzzasztása, felterjedése veszélyezteti. Ennek érdekében épült meg Gávavencsellőnél egy torkolati árvízkapu, amely megakadályozza a Tisza visszaduzzasztását (1.kép és 6. kép; függelékben).
1. kép
2
1. A Lónyay-főcsatorna története, vízgyűjtőjének domborzati, éghajlati viszonyai: 1.1. A főcsatorna története A lecsapolások előtt, a múlt század közepéig a Nyírség nagyobb része lefolyástalan volt. A lefolyástalanságot a sajátos geológiai felépítés, a domborzati viszonyok és a viszonylag kevés csapadék együttesen idézték elő. Természetesen csak felszíni lefolyástalanságról volt szó. A felszínre hulló csapadék egy része ugyanis leszivárogva, mint áramló talajvíz elhagyta a Nyírséget. Csapadékosabb időben, a homokdombok közti mélyedésekben összegyűlt víz hasznavehetetlenné tette a művelt területek nagy részét. Azokat a területeket, melyeket a szabályozás előtt ártereknek hívtak, s amelyeket e szempontból a legveszélyesebbeknek tartottak, tartós szárazság esetén sem lehetett teljes mértékben használni, csapadékosabb időben pedig különösen nem. Ez a cseppet sem elhanyagolható tény vetette fel a gondolatot a terület birtokosainak körében, hogy a hasznavehetetlen területek víztől való mentesítése, nagymértékben fellendítené a mezőgazdaságot. Az első lépéseket Kállay Miklós, Szabolcs vármegye alispánja tette meg azzal, hogy 1806-ban és az azt követő években közerővel "vármegyei árkokat" készíttetett. A vármegyei árkok kis mélységűek voltak. Szerepük annyi volt, hogy a homokdombok közti különálló mélyedéseket összekötötte, s lehetővé tette, hogy azok vizei természetes esés folytán észak felé, (egy-egy nagyobb medencéig) folyjanak. Ennek, az lett a következménye, hogy a nagyobb medencék vízszintje magasabb lett, a környező talajvíz megemelkedett és sokkal nagyobb kiterjedésű terület vált vizenyőssé. A Nyírvíz Szabályozó Társulat megalakulása előtti összeíráson az ártérnek minősített terület 85.093 hold volt (1 holdat 1200 négyszögöllel számolták). Természetesen minden birtokos féltette saját birtokát, így önerőből utat nyitottak a víznek alsóbb medencék felé. Ezáltal a nyíri vizek egyik medencéből a másikba folytak, majd rázúdultak a Rétközre. Az immár mesterséges beavatkozással lezúduló nyírvizek nagyon megkeserítették a rétközi gazdák életét. Unszolásukra, az 1846-ban megalakult Felső szabolcsi Ármentesítő Társulat, 1856-ban kezdeményezte az érdekeltek összehívását olyan célból, hogy a Nyírségből érkező vizek összegyűjtésére létesítsenek egy főcsatornát. Bár a nyírségi gazdák nem támogatták a főcsatorna létesítését, az 1860-as években a kormány is foglalkozott a kérdéssel. Megtervezték a Berkesztől, Gáváig húzódó medret és elkezdték a kivitelezést. Ezzel megindult a Nyírség mérnöki szabályozása. Az 1863. évi aszály idején a munka félbe maradt, de a 70-es évek csapadékossága továbbfolytatásra késztette az érdekelteket.
3
Ilyen előzmények után alakult meg 1879. március 12-én, a Nyírvíz Szabályozó Társulat, elkészült a Nyírség szabályozásának terve, melyet a Közlekedési Minisztérium felülvizsgált és jóváhagyott. A terv tartalmazza a völgyeken végighúzódó főfolyásokat, a mellékvölgyekből, öblökből, láposokból a főfolyásig vezető csatornákat és a főfolyások vizét, összegyűjtő főcsatornát, amely Berkesztől indul és Gávavencsellőnél torkollik a Tiszába. A Nyírvíz és a Felső szabolcsi társulatok által 1879 szeptemberében megkötött egyezség szerint a Nyírvíz teljes mértékben lemondott a tulajdonjogról. A mai Lónyay-főcsatorna 1882-ben készült el, majd 3 évre rá a főfolyások, melyek összesített hossza 750 km. A csatornák építése egészen 1939-ig tartott. 1.2. A Lónyay-főcsatorna mellékvízfolyásai A szabályozás eredményeképpen a Lónyay-főcsatornába délről hat nagyobb (III, IV, VI, VII, VIII, IX. sz. főfolyások) és több kisebb csatorna torkollik (1. ábra).
1. ábra A Lónyay-főcsatornának a legkeletibb eredési ága a Karász–Gyulaházi-csatorna (KG), ami belefolyik a Kár- tavi-csatornába (Kt), ami a másik fő eredési ág. A Kár- tavicsatorna egyesül a Vajai-főfolyással (V), s lényegében itt kezdődik a Lónyay-főcsatorna (L). Ezután a lefolyás irányába haladva a Lónyay-főcsatornába csatlakozik rendre a Máriapócsi-főfolyás (M), a Cserés tói-csatorna, (C), Bogdányi-főfolyás (B), a Sényői-főfolyás (S), a Kállai-főfolyás (K) (4. és 5. kép; függelékben). Az Érpataki-főfolyás kezdete
4
több kisebb folyásból áll össze, aminek egyik fő eredési ága a Bökönyi-folyás (Bö). A Lónyay-főcsatornába betorkolló utolsó nagyobb vízfolyás a Simai-főfolyás (Si). A területen található legfontosabb vízfolyások hosszának és vízgyűjtő területének legfontosabb adatait az 1. táblázat tartalmazza.
NÉV
HOSSZ
A VÍZGYŰJTŐ NAGYSÁGA
Lónyay-főcsatorna
91 km
1958 km
III. Vajai-ff.
47 km
310 km
IV. Máriapócsi-ff.
37 km
336 km
V.Bogdányi-ff.
5 km
9 km
VI. Sényői-ff.
18 km
65 km
VII.Kállai-ff.
55 km
426 km
2
VIII. Érpataki-ff.
46 km
352 km
2
IX. Simai-ff.
32 km
305 km
2
2
2 2
2 2
1. táblázat 1.3. A vízgyűjtő domborzati viszonyai A 2300 km2 nagyságú vízgyűjtő K-i, D-i és Ny-i határai a természetes vízválasztók, a Nyírség dombvidékének hátságain és buckasorain haladnak. É-on a Lónyay-főcsatorna ásott mederben folyik, a szabályozás és vízrendezés során töltésekkel és zsilipekkel alakították ki a határt. Ny-i határa a tiszai betorkollástól Vencsellő-Nagycserkesz között közel É-D irányban halad, majd kissé keletebbre Kálmánházától Hajdúhadházig terjed. Den a terület legmagasabb dombsorán húzódik Nyíradonyig, majd attól K-re karéjosan ÉÉK felé fordul, Nyírmadát és a Karász-Gyulaházi csatornát is bezárva csatlakozik az É-i, mesterséges határhoz, amely lényegében a főcsatorna vonalát kíséri, illetve annak jobb parti töltésén halad a torkolatig. A vízgyűjtő, homokbuckás felszíne környezetéhez, az Alföldhöz képest kiemelkedett és változatos felszínű. A terület K-i és D-i részét vastag futóhomok-takaró borítja. Itt van az egész Alföld legmagasabb kiemelkedése, a Hoportyó (183 m). Innen a terep fokozatosan észak felé lejt egészen a Lónyay-főcsatornáig, ahol 95-100 m-es szintek dominálnak. A vízgyűjtő legmagasabb és legalacsonyabb pontja közötti különbség 90 m, a terepesésre a 0,2 % és 3,8 % közötti értékek a jellemzőek.
5
A talaj döntően homok, a vízfolyások mentén homokos vályog, esetenként vályog féleségű üledékeken alakultak ki. A vízfolyások mentén típusos réti talajok, az elzárt völgyekben foltszerűen lápos réti talajok képződtek, míg a magasabb térszíneken futóhomok, humuszos homok és barna erdőtalajokat találunk. A vízgyűjtő terület domborzatilag több kisebb földrajzi tájegységre (tájtípusra) osztható. A Nyírség, mint középtáj, a vízgyűjtő csaknem teljes területét lefedi, és több kistájra oszlik. Ezek: Nyugati vagy Löszös Nyírség Közép-Nyírség Északkelet-Nyírség Dél-Nyírség 1.4. Éghajlat Az évi napfénytartam összege Nyíregyházán (1966-1996. közötti adatsor alapján) 1535 óra (1980-1986. között) 2158 óra a napsütéses órák száma, sokévi átlagos érték: 1846 óra. A csapadék sokévi közepes éves összege a Nyírségben 569 mm, az évi maximum 871 mm, az évi minimum 351 mm. A területi különbségek nem jelentősek, de érzékelhetők (legnagyobb és legkisebb érték közötti különbség kb. 50 mm). A rendelkezésre álló közel 150 éves csapadék adatsor alapján megállapítható, hogy 1985-1994. közötti időszak sokévi átlag csapadékai a legkisebb (469 mm, 18 %-kal marad el a sokévi átlagtól).
2. ábra 6
2. Területhasznosítás 2.1. Települési hálózat A területhez 57 település tartozik, ebből 10 város. A vízgyűjtőn található Nyíregyháza, Szabolcs-Szatmár-Bereg megye megyeszékhelye, melynek lakos száma 120000 fő. 2.2. Ipar, mezőgazdaság A terület túlnyomó részben a szántó művelési ágba tartozik, csak az erősen tagolt, szél által kialakított felszíneken találunk erdőket, illetve elsősorban a réti talajokon rét, legelő művelési ágú területeket, bár e talajokat is jórészt szántóként hasznosítják. A művelési ágak az alábbiak szerint alakulnak (a művelési ágak megoszlása belvíz öblözetenként eltérő):
Művelési ág
Eloszlás [%]
Szántó
44,1-48,0
Gyümölcsös
2,9-6,2
Rét, legelő
6,3-9,8
Erdő
7,65-16,3
Belterület
6,0-8,7
Egyéb
14,9-38,8
2. táblázat 3. Természeti értékek A Nyírség egyes területei erősen átalakított gazdasági tájak közé sorolható. Természetes, természet közeli élőhelyek mozaikosan, elszórtan maradtak fenn, amely a régió természeti jellemzőiből is fakad. A közismert Kállósemjéni Mohos (8.kép; függelékben), Vajai-tó és a Nyárjas mellett számos kisebb-nagyobb vizes élőhely, láp, mocsár és szikes tó (2.kép) is jellemző.
2. kép 7
4. Lefolyási viszonyokat jelentősen befolyásoló emberi beavatkozások 4.1 Állóvizek A nagyarányú lecsapoló munkák eredményeképpen az állóvizekben gazdag Nyírség területén csak néhány viszonylagosan állandó jellegű tó maradt, azonban aszályosabb években ezek közül is többet a kiszáradás fenyeget. 4.2 Felszín alatti vizek A felszín alatti vizekről elsősorban azért kell említést tenni, mert a Nyírség döntő része beszivárgási terület, a felszínen végrehajtott beavatkozások kihatnak a felszín alatti vízháztartásra is. A talajvízjárást természetes és mesterséges hatások egyaránt befolyásolják. A Nyírségben a talajvíz szintje a homokdombok alatt 4-8 m-re, a homokdombok közötti mélyebb részeken 1-2 m-re van a felszíntől. A megfigyelési adatok egyértelműen jelzik, hogy míg a külterületeken az átlagos talajvízszint folyamatosan csökken, addig a csatornázatlan települések alatt emelkedik, vagy folyamatosan magas szinten van.
3. ábra A vízgyűjtőn összesen 1455 km mesterséges belvízelvezető csatorna található. A vízgyűjtő csatornáinak beágyazottsága rendkívül változó 0,5 - 10,0 m közötti, ami azt jelenti, hogy a nyírségi mesterséges vízfolyáshálózat a legtöbb helyen belemetsz a talajvíztükörbe, így az évek nagyobb részében megcsapolja azt. Voltak már olyan évek is, például az 1990es évek első felében, amikor a talajvízszint a legtöbb helyen a csatornák fenékszintje alá csökkent, ilyenkor azok teljesen kiszáradtak. Igen fontos körülmény, hogy a belvízcsatornák mindenkori fenékszintje jelentősen befolyásolja a vízgyűjtő talajvízháztartását és a
8
főfolyások kisvízi vízhozamait. Ezeken a vízháztartási elemeken keresztül a csatornák beágyazottsága kihat a vízgyűjtő teljes felszíni és felszín alatti vízforgalmára. 4.3 Felszíni lefolyás A vízgyűjtő vízkészletét adó felszíni lefolyás a jelenlegi vízfolyás hálózat kialakulásával jött létre. A vízháztartási vizsgálatok szerint, a sokévi átlagban lehulló 587 mm csapadék 7 %-a, azaz 42 mm/év folyik le, szeszélyes területi és időbeni eloszlásban. A vízgyűjtő sokévi átlagos potenciális felszíni vízkészlete 87,7 millió m3. Az 1990-es években tapasztalt aszályok miatt eddig nem észlelt lefolyási állapotok is kialakultak. Nevezetesen az eddig állandónak hitt vízfolyások esetenként hosszabb időre is kiszáradtak. Csapadékos, nagyvizes években a vízhozamok 2-2,5-szer nagyobbak, a kisvizes években pedig 3-7-szer lehetnek kisebbek a sokévi átlagnál. 5. A medret és az árteret érintő, főként árvízvédelmi célú beavatkozások A Lónyay-főcsatorna és a főfolyások torkolati szakaszai töltésezettek, a töltések közötti mélyártér belvízmentesítését - magas befogadói vízállás esetén - 6 szivattyútelep 4,45 m3/s összkapacitással biztosítja. A Lónyay-főcsatorna bal parti töltése, a Vencsellői körgát, valamint a nyíri főfolyások torkolati szakaszainak töltései 6 öblözetben összesen 17,06 km2 területet védenek, benne Berkesz, Nyírbogdány, Kemecse, Kótaj, Ibrány-nagytanya, Gávavencsellő belterületeit. Ez a Lónyay-főcsatorna vízgyűjtőjének 0,82 %-a. Gávavencsellő, vencsellői területét közvetlenül a tiszai árhullámok, míg a többi területet a tiszai árhullámok Lónyay-főcsatorna töltései közötti visszaduzzasztása, felterjedése veszélyezteti (9. kép; függelékben). A töltések jelenlegi magassága a főcsatorna alsó szakaszán 0-50 cm-el, a felső szakaszán 30-110 cm-el, a főfolyások torkolati szakaszain 40-120 cm-el alacsonyabbak az előírt szintnél. Emiatt 2002-2003-ban megtervezték a Lónyay torkolatánál az árvízkaput. Ennek célja: a jelentősebb Tiszai árvizek kizárása a Lónyay főcsatornából. Az árvízkapu belépésével új üzemeltetési rendet fognak kidolgozni a Lónyay vízgyűjtőjére, amiben az eddigieknél nagyobb szerep jut a Tiszai árhullámokkal együtt előforduló belvizek visszatartásának.
9
3. kép 6. A vizek tározása és duzzasztása miatt a felszín alatti vizek állapotában és a vízminőségben okozott változások. Az 1962-1980 közötti időszakban, összesen 7 tározó (Vajai, Rohodi, Leveleki, Székelyi, Harangodi (3. kép), Oláhréti és Nagyréti tározók) épült meg, melyek elsődleges feladatukon, a belvízvisszatartáson kívül öntözővíz szolgáltatásra, haltenyésztésre, üdülőterületek kialakítására adnak lehetőséget. Belvíztározóként ebből mára csupán 6 db funkcionál (a Székelyi tározó magántulajdonú horgásztó lett elvesztve belvíztározó funkcióját). A jelenlegi tározók üzemvízszintre való feltöltődés esetén 9,78 millió m 3 víz betározására képesek. Az üzemvízszint felett, további 2,78 millió m3 a belvizek átmeneti tározását biztosíthatják. A vizek tározásával és duzzasztásával a vízminőségben okozott változások a tározók leürítésekor okoznak problémákat az érintett vízfolyás tározó alatti szakaszán. A vízminőségben okozott problémák a tározók vizének magas tápanyagtartalmára vezethető vissza. A magas tápanyagtartalom elsősorban a tározókba vezetett belvizek magas tápanyagtartalmával, valamint néhány tározó esetében a halászati hasznosítással magyarázható. A Lónyay rendszer üzemrendjében a Tiszalöki duzzasztómű (7. kép; függelékben) megépítésével jelentős változások mentek végbe. A duzzasztás visszahatása a Tiszán Dombrád térségéig tapasztalható, a Lónyay főcsatorna torkolati szakaszán ez által az úgynevezett természetes befolyási küszöb megemelkedett, minek hatásaként a főfolyásból
10
érkező vizek magasabb szinten kisebb felszíni esés, kisebb sebességgel tudnak csak gravitációsan a Tiszába befolyni. Az esésváltozás miatt a főcsatorna mozgási energiája lecsökkent, minek hatásaként felgyorsult az iszaplerakódás, ami átterjedt a főfolyások torkolati szakaszára is. 7. Jelentős vízgazdálkodási kérdések 7.1 Belvízvédelmi tevékenység hatása: A belvizek által okozott gazdasági károk jelentős vízgazdálkodási problémának tekintendők, a károk megelőzése és csökkentése fontos feladat. A szükséges intézkedéseket azonban nem a vízgyűjtő-gazdálkodási tervekben kell megtervezni. Ugyanakkor a belvízrendszereket és a működtetésüket úgy kell átalakítani, hogy a vizes élőhely-láncok a síkvidéki területeken rehabilitálhatók legyenek. 7.2 Szerves anyagok és tápanyagok által okozott szennyezések: 7.2.1 Diffúz terhelések hatása a mezőgazdaságból és a települések területéről, eutrofizáció: Felszíni és felszín alatti vizek szennyezettsége, melynek okai: szántóföldek túl nagy aránya, a vizek védelme szempontjából nem megfelelő mezőgazdasági gyakorlat, (pl.: a művelt terület és a vízpart közelsége miatt), intenzív mezőgazdasági művelés, állattartó telepek, kommunális hulladéklerakók és a belterületekről lefolyó vizek.
7.2.2 Szerves anyag és tápanyag szennyezés települési szennyvíz bevezetésekből: Felszíni vizek terhelése települési tisztított szennyvíz bevezetések miatt. A gondok elsősorban akkor jelentkeznek, ha a közvetlen befogadó kis vízhozamú (pangó vizű vagy időszakos) vízfolyás illetve állóvíz. További probléma, hogy a már meglévő telepek jelentős hányada elavult technológiával működik, túlterhelt, vagy az iszapkezelés megoldatlansága miatt rendszeresen szennyezi a felszíni befogadókat.
11
8. Irodalomjegyzék:
Bodnár Gáspár: JELENTŐS VÍZGAZDÁLKODÁSI KÉRDÉSEK: Lónyay-főcsatorna vízgyűjtő-gazdálkodási tervezési alegység 2009. február
Illés Lajos - Juhászné Virág Margit - Konecsny Károly: A Lónyay-főcsatorna vízgyűjtőjének vízháztartása. - Vízügyi közlemények
Árvízkapu a Lónyay-főcsatornán. – Agroinform
www.fetikövizig.hu
http://www.sulinet.hu/oroksegtar/data/telepulesek_ertekei/Nyiregyhaza/pages/00 6_ny_vizrajza.htm (Dr. Konecsny Károly: Nyíregyháza vízrajza és vízgazdálkodása)
http://www.hidrologia.hu/vandorgyules/26/2szekcio/Hosztak_FerencOK.htm
http://www.matarka.hu/
9. Képek, ábrák és táblázatok jegyzéke: 1. kép: A gávavencsellői árvízkapu (http://www.hidrologia.hu) 2. kép: Tiszavasvári Fehér Szik (http://orszagcsavargo.hu) 3. kép: Nagykállói- Harangodi víztározó (forrás: Szabó Sándor fényképe) 4. kép: VII. számú főfolyás, Nagykállónál 5. kép: VII. számú főfolyás, Nagykállónál 6. kép: Gávavencsellői árvízkapu műtárgy látványterve (http://www.hidrologia.hu) 7. kép: Tiszalöki vízlépcső (http://www.panoramio.com) 8. kép: Kállósemjéni Mohos-tó (Természetvédelmi Terület) 9. kép: A Tisza, Gávavencsellőnél (forrás: Szabó Sándor fényképe) 1. ábra: A Kárpát-medence vízrajzi térképe, melyből kinagyítva látható a Lónyay-főcsatorna vízgyűjtő területe a vizsgált vízfolyásokkal 2. ábra: Éves csapadékidősor főbb jellemzői 1854-1996 (Nyíregyháza) (Forrás: FelsőTisza-vidéki Vízügyi Igazgatóság Vízrajzi Adatbázisa) 3. ábra: A talajvízjárás menete néhány talajvízkút esetében 1963-1995 (Forrás: FelsőTisza-vidéki Vízügyi Igazgatóság Vízrajzi Adatbázisa) 1. táblázat: A Lónyay-főcsatorna vízgyűjtőjén található legfontosabb vízfolyások 2. táblázat: A vízgyűjtőn folytatott művelési ágak százalékos eloszlása
12
Függelék
4. kép
5. kép
6. kép
13
7. kép
8. kép
9. kép
14
