Kész Attila FOLYÓRENDŰSÉGI VIZSGÁLATOK A BORZSA VÍZGYŰJTŐ TERÜLETÉN Bevezetés A kutatás mintaterületéül a Tisza utolsó máramarosi jobb parti mellékfolyójának (SOMOGYI 2002) vízgyűjtő területe szolgál. A folyó teljes hossza Kárpátalján foglal helyet. (A Borzsa az Északkeleti-Kárpátok, Borzsa - havasok Sztij hegyének keleti oldalán ered, és Mezővári településnél ömlik a Tiszába. Teljes hossza 116 km, vízgyűjtő területe 1365 km2.)
A munka célja digitális domborzatmodell (továbbiakban DDM) segítségével bemutatni és meghatározni a vízgyűjtő terület folyóhálózat típusát, a vízfolyások folyórendűségének kategóriáit. A terület földrajzi helyzete A Borzsa vízgyűjtő területe jellemzően Kárpátalja központi területét foglalja el 1. ábra. A Nagyág és a Latorca folyók vízgyűjtői által határolva. Területe a magasabb térszíneken jól meghatározható a hegységi vízválasztó megadása révén. Ezzel szemben a területének síkvidékén határának megadása nem egyértelműen megvalósítható (1. ábra).
1.
ábra: A Borzsa vízgyűjtő területe.
Domborzati egységek A vízgyűjtő terület domborzatilag három egymástól jól elkülöníthető részterületre tagolható. Északon a Borzsa - havas foglal helyet a Vecsa és a Nagyág között, melyet délről a Szolyva- és Prohodnyij - patak határol. Kőzetanyagát alsóés felsőkréta sötétszürke, feketeszínű flis üledék képezi. Amit paleocén - eocén -
1
oligocén üledék takar. (PINCZÉS 2002). A hegység két ággal kezdődik, az északit a Temnatik, a délit a Sztij jelzi. A két ág a Nagyhegyben egyesül. A gerinc ívét tovább a Gemba, a Zsid Magura és a Kruchle jelöli ki. A hegyvonulat terjedelmes lapos fennsík. Az egész hegység zárt, tömeges lakatlan (KOVÁCS, BAKURA 1996). A fentebb jelzett patakoktól délre a vulkáni vonulathoz tartozó hegységek következnek. A Latorca és a Borzsa folyók között foglal helyet a Borló - Gyil. A hegység miocén - pliocén idejű andezitlávából áll. Melyek az egykori Nyugat Kelet-i irányba eltolódó kitörési központok sorát mutatják. A hegység aszimmetrikus, vízhálózata alapján a Dehmanovot és a Buzsorát kalderának minősíthetjük (PINCZÉS 2002). A déli oldal erősen felszabdalt, a lejtők itt alacsony meredekségűek, az északiak egységes megjelenésűek, és meredekebbek. A hegységbe délről az Ilosva - patak mélyül, leválasztva a délnyugaton található hegylábfelszínt a főtömegétől (Erdőhát), létrehozva belőle egy csapásirányba húzódó tanúhátat (PINCZÉS 2002). A Borzsa és a Nagyág között a Nagyszőlősi hegység húzódik, amelyet a flisvonulattól egyértelműen éles határral nem választhatunk el. A hegység főgerince Huszttól nyugatra a Tiszáig húzódik, melyet meredek falként kísér. A főgerinc több nyugati irányba fokozatosan alacsonyodó ágat bocsát ki, amelyből a magányos csúcsok meredeken magasodnak az alföldi környezet fölé (KOVÁCS, BAKURA 1996). A terület harmadik nagy szerkezeti egysége a Salánki síkság, amely Beregisíksághoz tartozó, a magyar határ mentén húzódó Ungi - Beregi - sík, a Beregszászi és a Nagyszőlősi rögök között elterülő részterülete. A terület alapját triász - jura mészkő, dolomit és sötét aleurit építi fel. A fedő képződmények három formációhoz tartoznak, miocén - pliocén vulkanikus, levantei limnikus és negyedidőszaki folyóvízi üledékes (PINCZÉS 2002). A síkság északi részét a Borzsa és az Ilosva hordalékkúpja foglalja el, a déli területet a Tisza menti folyóhátak teszik változatossá. Kutatási módszer A DDM elkészítése a területről készült digitális szintvonalas térkép segítségével történt meg. Melynek alaptérképét négy darab 1:100 000 méretarányú, az érintett területre vonatkozó térképszelvény szolgáltatta. (A raszteres állapot rendelkezésünkre állt Grauss - Krüger vetületben. A vektoros adatbázis létrehozása ArcView GIS 3.2 szoftver alkalmazásával készült.) A DDM a lejtőkategória és
lejtőkitettség térkép elkészítése mellett lehetőséget kínál a vízhálózat rajzolatának áttekintő bemutatására is. A terület jellemzőinek feltárása DDM segítségével történt meg. (Az alaptérkép
20 m szintvonalközökkel szerkesztett, mely ez által a kisebb formák bemutatását és értékelését nem teszi lehetővé). A terület folyóhálózatát digitális formátumban
szintén elkészítettem. A digitális terepmodell olyan eredményként értelmezhető, mely a terület domborzati sajátosságait áttekintő jelleggel képes ábrázolni (DETREKŐI, SZABÓ
2
2002). Ez egyszerűen átalakítható, lejtőkitettség és lejtőkategóriát bemutató
tematikus térképpé. Megszerkesztésük azért indokolt, mert általuk következtetni lehet a domborzat sajátos formai megjelenésére (FÉLEGYHÁZI, KISS, SZABÓ 1999). A 2. ábra szemlélteti a Buzsura déli oldalán eredő Szinjánka patak völgyét digitális terepmodell, lejtőkategória és lejtőkitettség viszonyainak bemutatásával. A völgy aszimmetrikus jellege jól meghatározható. A délies lejtők vízfolyásainak összhossza 1,8 szerese az északias lejtőkéhez képest.
2.
ábra: Szinjánka patak völgye a Buzsora déli oldalán. (Bal felső, a terület DDM-jén, jobb felső, lejtőkategória térképen, bal alsó lejtőkitettség térképen.)
A folyóhálózat digitális formátuma lehetőséget teremtett arra, hogy meghatározzuk annak típusát, valamint a folyóhosszra vonatkozó mérések is elvégezhetők általa. A folyóhálózat típusát ágasként írhatjuk le, azzal a pontosítással, hogy ez legtökéletesebben a vízgyűjtő északi területein rajzolódik ki. A magassági viszonyok és a folyóhossz ismerete a Borzsa esésgörbéjének megszerkesztését tette lehetővé (3. ábra). A folyó esésgörbéjén jól meghatározható egy töréspont 23 – 24 km forrástávolságban, melynek oka, hogy a folyó itt lép ki a flis vonulatból a vulkáni vonulat területére. Ez az oka továbbá annak is, hogy az esésgörbe jellemzően egyenesként jelenik meg, a homorú parabola helyet. A terület vízhálózatának paraméterei kiszámításánál, az alaptérkép kilométer hálózata alapján, a három domborzati területegység területbecslését figyelembe véve, 12 mintavételi részterület kiválasztása történt meg. Feltételezve azt, hogy a választott területrészek reprezentálják az egész vízgyűjtő területét, megadható a torkolat-, völgy- és vízfolyássűrűség.
3
3.
ábra: Borzsa esésgörbéje.
Az Északkeleti Kárpátok és hegységi előterének folyóvizei átlagos torkolat sűrűsége 0,52 db/km, völgysűrűsége 0,89 km/km2, folyóhossz sűrűsége 0,72 km/km2 (PINCZÉS 2002). A Borzsa vízgyűjtő területén ez a következőként alakul: a folyóvizek átlagos torkolat sűrűsége 0,62 db/km, völgysűrűség 1,5 km/km2, vízfolyás sűrűség 0,98 km/km2. Ebből az a következtetés vonható le, hogy a Borzsa vízgyűjtő területe völgyekkel behálózott, domborzata tagolt. Folyórendűségi vizsgálatok A vízhálózat digitális formátuma átalakítható olyan módon, hogy az tükrözze a vízgyűjtő terület folyóinak rendűségét, annak egymástól elkülöníthető szakaszai szerint. A folyórendűség meghatározásának módja a Horton által kidolgozott elv szerint történt. A vízfolyásokat a forrástól kiindulva jelöljük, az első összefolyásig első rendűként azonosítva, az onnan kezdődő szakasz már másodrendű. A továbbiakban a rendűségi számok csak olyan folyótorkolatok esetén növekednek, ahol a találkozó folyók azonos rendűek. A folyóágak rendűségi számozását addig kell folytatni, míg a végső befogadóhoz nem érünk, jelen esetben a Tiszáig. A folyórendűségi viszonyokat, ha a
DDM-re illesztjük, jól láthatóvá válik az a várakozás, hogy az alacsonyabb rendű folyószakaszok átlagosan magasabb térszíneken foglalnak helyet (4. ábra).
4.
4
ábra: Folyórendűségi viszonyok, a Borzsa Buzsora keleti előterében.
Ha a vízgyűjtő terület valamennyi folyószakaszának rendűsége meghatározásra kerül, érdemes azokat azonos rendűség szerint összegezni (5. ábra). Az eredményeket fél-logaritmikus ábrázolással szemléltetve. A rendűségi fokozatok a vízszintes tengelyen természetszerűen egyenközűen kerültek szerkesztésre, míg az egyes rendűséghez tartozó folyószakaszok száma a függőleges tengelyen logaritmikus skála alapján került ábrázolásra.
5.
ábra: A folyószakaszok száma rendűségük szerint
A rendűség emelkedésével, az adott kategóriába tartozó folyószakaszok száma arányosan csökken, ami utal a folyó elágazási viszonyára, valamint alátámasztja a folyóhálózat ágas kategóriába történő besorolását. A fenti megállapítás megalapozására meghatározásra került az egész vízgyűjtő és a legalább négyes folyórendűségi kategóriába tartozó vízfolyások bifurkációs mutatója. Az utóbbiak esetén a szomszédos vízfolyások közötti bifurkációs arány is kiszámításra került a Rb = ∑ un/ ∑ un+1 összefüggés alapján. A vízgyűjtő egész területére a bifurkációs mutató: 4,37 A legalább négyes folyórendűségi kategóriába tartozó vízfolyások bifurkációs mutatóinak terjedelme: 4,08 – 4,95 A szomszédos vízfolyások közötti átlagos bifurkációs arány: 1,01 A bifurkációs viszonyok azt tükrözik, hogy a vízgyűjtő területén az elágazási viszonyok közel azonosak, ebből következik, hogy a folyóhálózat ágas kategóriaként való besorolása megalapozott. Eredmények A vízgyűjtő terület vízrajzának térképi áttekintése, valamint a területről készített DDM segítségével néhány vízrajzi jellegzetesség írható le. Az Ilosva – patak felső szakaszát, a Szolyva – patak déli mellékvölgyei várhatóan lefejezik. Ez által a Borzsa vízgyűjtő területe jelentős mértékben csökken a Latorca javára. A területre jellemző a folyók szétágazása egyrészt olyan jelleggel, hogy külön ágként jelenek meg, egyrészt párhuzamos futással egészen a befogadó folyóig, másrészt különböző köztes befogadót táplálva. A területen jelen van a bifurkáció
5
azon típusa, mikor a folyóág kettéválása folytán az elszakadt ágak már nem azonos vízgyűjtőhöz tartoznak. Erre példa a Dehmanov déli lejtőjén eredő Krivuljá patak bifurkációja a Perekap- és a Kalancijka - patak felé. Ezekben az esetekben a folyórendűségi kategóriák megadására javaslom, hogy a szétváló folyóágak rendűsége, amennyiben annak értéke nem egy, egységnyivel csökkenjen.
A terület vízrajzának kutatásában a legnagyobb kihívás a Borzsából, Benétől délre kiszakadó Vérke genetikai eredetének tisztázása. Mely valószínűleg az Ős Borzsa eredeti lefolyás irányát őrzi. Ezen feltevést pontos kanyarulat morfometriai vizsgálatok elvégzésével, illetve a területen végzett mintavételezés kiértékelésével célszerű vizsgálni. Összefoglalás A Borzsa folyó vízgyűjtő területe magán hordozza Kárpátalja egész területére vonatkozó természetföldrajzi arculatát. Mivel vízgyűjtő területén megtalálható a flis és a vulkáni vonulatokhoz tartozó hegységi területek, úgymint a Borzsa havasok, Borló - Gyil és Nagyszőlősi - hegység, valamint a Beregi síksághoz tartozó részterület a Salánki - síkság. A vízgyűjtő terület vízhálózata ágas kategóriába helyezhető, melyet mind vízhálózatának karakterisztikája, mind vizeinek folyórendűség alapján számított bifurkációs arányai is alátámasztanak. A folyórendűségi vizsgálatok alapján a Borzsa a Tiszát hatod rendű folyóként éri el. Felhasznált irodalom
BORSY Z. szerk. (1992): Általános természetföldrajz. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest. DETREKŐI Á., SZABÓ GY. (2002): Térinformatika. Nemzeti tankönyvkiadó, Budapest. FÉLEGYHÁZI E., KISS T., SZABÓ J. (1999): Természetföldrajzi gyakorlatok. Kossuth Egyetemi Kiadó, Debrecen. LÓCZY D., VERESS M. (2005): Geomorfológia I. Földfelszíni folyamatok és formák. Dialóg Campus Kiadó, Budapest - Pécs. KOVÁCS S., BAKURA S. (1996): Kirándulások a Kárpátok alján és bércein. Intermix Kiadó, Ungvár – Budapest. PINCZÉS Z. (2002): Kárpátalja gazdasági életének természetföldrajzi alapjai. Kárpátalja kézikönyv; Gondolat kiadó, Budapest. SOMOGYI S. (2002): Az Északkeleti Kárpátok vízrajza. Kárpátalja kézikönyv; Gondola kiadó, Budapest.
6
