LEJTŐS TÖMEGMOZGÁSOK BEKECSALJÁN Fazakas Csaba, Jakab Sámuel Abstract In the Nyárádmagyarós-basin, on the drainage-area of the Kis-Nyárád river, there are frequent landslide events. We have tried to find out the reason of their occurrence at that place because the processes happen most of the time around inhabited regions and cause considerable damages. After having made a digital map of the region and pointed out the places where these landslides occurred in the past, we realized a similitude between these areas. All these slides took place on the south-facing, cultivated slopes at an angle of 5-17. Due to these data we have made thematic maps and pointed out the places that have similar data, so they meet the requirements of landslide formation. Using the same techniques we also delimited those regions that are morphodinamically stable. Extending these methods on a larger scale we could forecast the forming of these processes and the producing of human damages in future. We also underlined the importance of the anthropic factor in the formation and acceleration of the development of such events.
Vizsgálatunk kiindulópontját és az ötletet egy emberi település (Nyárádselye) közelében létrejött suvadás szolgáltatta, mely méretei és mozgásmechanikája következtében nagyméretü anyagi károkat okozott az itt élő embereknek. A további ilyen események előrejelzése és elkerülése érdekében egy térinformatikai program segítségével (IDRISI32) az elemzett területen belül megpróbáltunk olyan potenciálisan veszélyeztetett területeket elhatárolni, melyeken a közelebbi vagy távolabbi jövőben felszínmozgások, főkép suvadádok jöhetnek létre. A kiválasztott mintaterület csuszamlásérzékenységének mértékét igyekeztünk megállapítani, elemezve a suvadások kialakulásának bázisfeltételeit. A mintaterület természetföldrajzi adottságainak ismeretében a kapott végeredményeket egy hasonló felépítésü szomszédos térségre is kivetíthetjük. A felhasznált módszer keretet nyújt arra, hogy más természeti adottságu területeken is, más változók felhasználásával, alkalmazható legyen. Felhasználásával előrejelezhető lehetne hasonló események létrejötte és segítséget nyújthat a területhasznosítás hosszabb távú tervezésében is. A kiválasztott mintaterület a Görgényi-havasok délnyugati előterében fekvő, 1080 méter abszolút magasságba emelkedő, Bekecs délnyugati lábára támaszkodó kis eróziós medence. A Nyárádmagyarósi medence geomorfológiailag jól elkülöníthető kistáj. Belső részét, a 350-400 m magas medencealjat egy 500 m fölé emelkedő koszorú határolja el északnyugaton és nyugaton a Nyárád völgyétől, délen és délkeleten a Kisküküllő völgyétől, északkeleten és keleten pedig a Bekecs oldalára támaszkodik. Mindkét terület (a Nyárádmagyarósi -medence és a Bekecs) két nagy földtani egység határán terül el ott, ahol a neogén tengeri üledékek, a Görgényi havasok vulkáni eredetű törmelékei alá süllyednek. A vidékre geológiai szempontból a felső neogén rétegsor jellemző.
1
Felső márga Felső homok Márga-homok Alsó homokok Agyagok-márgák Báznai Tufa A geológiai rétegsor alapján is megállapíthatjuk, hogy a térséget az összetételében szereplő több agyag és márgaszint következtében nem tekinthetjük geomorfológiailag stabil térségnek. Ezekhez a feltételekhez még hozzáadódnak a megfelelő éghajlati, csapadék, vízrajzi, és növényzettel való borítottsági viszonyok. A Nyárádmagyarósi medence az Erdélyi-Mezőséghez hasonlóan földtanilag alkalmas, mondhatnánk predesztinált lejtős tömegmozgások kialakulására. Így magyarázhatók azok a csuszamlásfelszínek amelyek a medencénk területén több helyen is jelen vannak ( pl. a nyárádszeredai, székelysárdi, nyárádmagyarósi, kendői nagyméretű csuszamláshalmok ). A suvadások létrejöttének feltételei A suvadások esetében nem beszélhetünk csupán egyetlen kiváltó okról, amely lehetővé teszi a térség stabil állapotából instabil állapotba való átalakulását. Általában több ok komplex együttese járul hozzá a lejtőmozgások létrejöttéhez. A múltban végzett elemzések során figyelmen kívül hagyták a késleltetett hatású, indirekt vagy passzív okokat, tényezőket, amelyek idővel lejtőmozgásokhoz vezetnek. Geomorfológiailag veszélyeztetett területek a Kis- Nyárád vízgyűjtőjében. Fogalommagyarázat: Geomorfológiai szempontból veszélyeztetett (rizikó) területek: az emberi tartalékokat veszélyeztető tényezők, melyek a földfelszín szerkezetének instabilitásából származnak (Gares P. et al 1994). A geomorfológiai rizikó a felszínen változásokat idéz elő. Alapvető jellemzői a lejátszódás időtartamának változatossága és térbeli szóródása. A csuszamlások méretének szempontjából Q. Zaruba, V. Mencl (1974), D. Balteanu (1983), Surdeanu V. (1998) három kategóriát különböztet meg: az első, amely mélysége nagyobb, mint 5m – mélyfészkű csuszamlás – stabilizására nagy anyagi befektetés szükséges. A második ( 2-5m ) közepes mélységű csuszamlás. A felszíni csuszamlások ( 2m-nél sekélyebb ) stabilizálása nem okoz nagyobb gondot. Veszélyeztetettségi kategóriák Az alábbi táblázatban három veszélyeztetettségi fokot, a suvadást kiváltó tényezőket és a hatással szembeni eljárásokat foglaltuk össze. Ezeket a kategóriákat a Kis- Nyárád vízgyűjtője veszélyeztetettségi fokának meghatározásakor is alkalmaztuk. A veszélyeztetettségi kategóriák lehatárolásához három tényezőt vettünk figyelembe: lejtőkitettség, dőlésszög és növényzettel való borítottság. A földtani szempont figyelmen kívül hagyása a térség egységes geológiai felépítése miatt történt.
2
Veszélyeztetettségi fok Lejtős tömegmozgások által kevésbé veszélyeztetett területek
-
Lejtős tömegmozgások által közepesen veszélyeztetett területek
-
Lejtős tömegmozgások által fokozottan veszélyeztetett területek
-
Tényezők fás növényzet (erdő, gyümölcsös) 0 - 5º dőlésszög nyugatias kitettségű lejtők fejlett talajszelvények aprócserjés, szőlős, füves, évelő takarmánynövények, szalmás gabonák 5 - 12º dőlésszög nélnyugat-délkelet kitettségű lejtők szántó, kerti növények 12-17º dőlésszög délies kitettségű lejtők lejtő irányára merőleges útbevágások és árokrendszerek kisméretű szakadás jelenléte lepusztult talajtakaró
-
-
Eljárások az erdőirtások ellenőrzése a patakmeder védelme az utak állapotának ellenőrzése a lineáris erózió kialakulásának elkerülése érdekében a művelési technikák helyes alkalmazása a térség vízrendezése nagy vízigényü növényzet telepítése erdőírtások korlátozása lejtőtörések elkerülése a terület vízrendezése vízvisszatartó mélyedések megszüntetése nagy vízigényü növényzet telepítése patakmedrek bevágódásának megakadályozása
A nyárádselyei eset tanulmányozásából és a korábbi nagyméretű csuszamlások helyzetéből kiindulva próbáltunk keresni olyan hasonlóságokat amelyek segítségünkre lennének a suvadásra hajlamos területek azonosítására. Elkészítettünk egy olyan digitális domborzatmodellt ( 1 sz. kép ), amelyen jól követhetők a helyi lejtőviszonyok. Olyan lejtőkitettség és dőlésszög kategóriákat határoztunk meg, amelyek segítségével elhatárolhatók azok a területek melyek legalkalmasabbak lejtős tömegmozgások létrejöttére. E műveletek végrehajtásában az IDRISI32 térinformatikai program volt segítségünkre. A terület digitális domborzatmodellének (DEM) elkészítésekor, a kitettség, dőlésszög kategóriák és a korábbi suvadások ábrázolásakor felfigyeltünk arra, hogy a suvadások nagy többsége a délies kitettségü oldalakon, 5-17º .os lejtőkön jött létre.
A kitettségek szerepe a lejtős tömegmozgások létrejöttében Amint a lejtőkitettségi térképen megfigyelhető, a suvadások a D-DNy kitettségű lejtőkön mentek végbe. ( 2 sz. kép ). Ez több féle képpen magyarázható. Egyrészt mivel két egymással majdnem párhuzamos, DNy-ÉK irányítottságú völgy szeli át a medencét, az ÉNy-i, DK-i, a Bekecs lábánál pedig a DNy-i kitettségű oldalak vannak többségben az északi, keleti és ÉK-i kitettségű oldalakkal ellentétben. A kitettségi kategóriákat tartalmazó táblázatból kitűnik, hogy a délies kitettségű területek részaránya nagy. ( az összterület 58,19%-a ).
3
Kategóriák ÉK K DK DK D DNy DNy Ny Ény Ény É ÉK
Terület/km² 0,34 1,43 3,97 3,97 4,5 5,47 5,47 3,52 2,85 2,85 1,11 0,34
Összterület/ km²
%
5,74
24,76
13,49
58,19
11,84
51,07
2,60
11,21
A kitettségek és a növényzettel való borítottság közti összefüggések Területünkön a É-ÉNy kitettségű oldalakat nagyobbrészt fás növényzet borítja ( erdők, gyümölcsösök, cserjések ), míg a D-DK kitettségű területeken az erdők legnagyobb részét kiírtották, szántóvá alakították. Köztudott, a növénytakaró fontos szerepe a talaj vízháztartása szempontjából. A dőlésszög szerepe a csuszamlások létrejöttében A lejtődőlésszög térképet ( 3 sz. kép ) figyelve nyilvánvalóvá válik, hogy a legtöbb csuszamlás 5-17°-os lejtőkön alakul ki. Ez a helyzet első látásra furcsának tűnhet, mert általában a nagyobb dőlésszögű lejtők hajlamosabbak a tömegmozgások létrejöttére. Ez azonban azokra a területekre jellemző, amelyeknél a geológiai szerkezet, rétegzettség, a rétegek dőlésszöge játsza a döntő szerepet a folyamatok létrejöttében és ezek befolyásolják a tömegmozgások létrejöttének feltételeit, határozzák meg a nyírószilárdsági viszonyok megváltozását, a csuszamlások formatanát, irányát és további alakulását. A szakirodalomban több helyen is megjelent azon vélemény, mely szerint a suvadások kialakulását a rétegek dőlésiránya határozza meg, területünkön nem igazolható. A nagytömegű lejtőmozgások esetén az elmozdulás iránya a rétegek dőlésirányától független. Szakadásfaluk esetenként függőlegesen metszi át a rétegek dőlésirányát. A mélyfészkű suvadások esetében a döntő szerepet a lejtő stabilitását megbontó bevágódások ( patak meder mélyülése – a mi esetünkben 1 m ) és lejtőre merőlegesen futó utak felső részén kialakított árkok okozzák csapadékos időszakban vagy nagymennyiségű hó olvadása idelyén. A rétegek dőlésirányával ellentétben a lejtő dőlési meredeksége fontos szerepet játszik a suvadások kialakulásában. A dőlésszögeket tartalmazó táblázatból kitűnik, hogy az 5-17º-os lejtők melyek a mi esetünkben a legveszélyeztetettebbek lejtős tömegmozgások kialakulására nagy arányban vannak jelen területünkön. (10,82 km²-en ami az összterület 46,67%-át teszi ki)
4
Dölésszög kategóriák 0-5º 5-12º 12-17º 17-22º 22-25º
Területi eloszlás/km² 1,05 5,14 5,73 6,08 5,17
% 4,52 22,17 21,71 26,22 22,30
A két térkép (lejtődőlésszög és kitettségtérkép) alapján megállapíthatjuk, hogy a Kis-Nyárád vízgyűjtőjében a délies kitettségű, 5-17º-os lejtők tekinthetőek geomorfológiailag instabil területeknek. Ezek hajlamosak leginkább kedvező hidroklimatikai feltételek között lejtős tömegmozgások kialakulására. A lejtős tömegmozgások létrejöttére hajlamos területek ábrázolására olyan térképeket készítettünk, melyeken azokat a területeket ábrázoltuk amelyeken mindhárom feltétel ( megfelelő lejtődőlésszög, kitettség és növényzettel való borítottság ) együttesen jelen van. Az 5-17°-os dölésszögű, délies kitettségű lejtőket és a megművelt területeket ábrázoló térkép ( 4 sz. kép ) azokat a térségeket jelöli, melyek fokozottan veszélyeztetettek a lejtős tömegmozgások szempontjából. Ezen belül 8, 73 km²-nyi terület a három kritérium közül legalább egyet teljesít, 7,12 km²-nyi kettőt, 2,86 km²-nyi terület pedig mindhárom feltételt teljesíti. Ez utóbbiakon előbb vagy utóbb nagy valószínűséggel ki fognak alakulni lejtős tömegmozgások. Az erdővel borított nyugatias kitettségű és kis dőlésszögű ( 0 - 5°, 5 - 12°) lejtőket ábrázoló térképekről ( 5,6 sz. képek ) kitűnik, hogy azoknak a területeknek a részaránya amelyek e feltételeknek együttesen eleget tesznek meglehetősen kicsi. Az 5 - 12° -os lejtők esetében 0,44 km² , a 0 - 5°-os lejtők esetében mindössze 0,06 km² terület az, amelyen biztosan nem fog végbemenni lejtős tömegmozgás. Azokon a területeken, amelyeken két tényező van jelen sem valószínű, hogy valaha lejtős tömegmozgás fog végbemenni. Ezeken a térképeken ábrázolt területeket tekinthetjük geomorfológiailag legbiztonságosabb térségeknek. Az általunk felhasznált adatok és a módszer alkalmazásának pontosságára igyekeztünk. Az alkalmazott eljárás nagyobb területekre is alkalmazható. Általa kimutathatók olyan feltételviszonyok, amelyek hozzájárulhatnak a táj hosszabbtávú változásához. Szükséges figyelembe venni az emberi hatások közvetett szerepét a jelenségek létrejöttében, vagy lejátszódásának felgyorsításában.
5
Kulcsszavak csuszamlásérzékenység, geomorfológiai rizikó, veszélyeztetettségi fok, veszélyeztetettségi kategória Irodalomjegyzék Borsy Z. et al.(1998): Általános természetföldrajz. Nemzeti tankönyvkiadó Rt., Budapest Călinescu, Maria: Metode de studiere a pantelor, cu aplicaţii la Câmpia Transilvaniei Căta, V. (1973): Stratigrafia neogenului din regiunea Văii Nirajului şi a Bazinului Superior al Târnavei Mici. Rezumatul tezei de doctorat. Bucuresti. Gârbacea, V.(1960): Studii asupra proceselor de versanti din Depresiunea Transilvaniei Gârbacea, V.(1960): Observaţii morfologice în partea de nord-est a Podişului Transilvaniei. Probleme de geografie. Vol. 7 – kivonat. Ed. Academiei RPR Grecu, Florina (1997): Fenomene naturale de risc. Geologie si geomorfologie. Ed. Universitatii din Bucuresti Josan, N. (1980): Podişul Transilvaniei dintre Târnava Mare şi Mureş (Dealurile Târnavei Mici) – Studiu geomorfologic. Rezumatul tezei de doctorat. Ed. Academiei RSR – Institutul de Geografie Mac, I. (1972): Subcarpaţii Transilvăneni dintre Mureş şi Olt. Studiu geomorfologic. Ed. Academiei PSR Bucureşti Mac, I. (1980): Modelarea diferenţiată şi continuă a versanţilor din Depresiunea Transilvaniei. Studia Universitatis Babes Bolyai. Geologia – Geographia 2/1980 Cluj Napoca Martiniuc, C., Băcăoanu, V. (1961) Porniturile de teren şi modul cum pot fi prevenite sau stabilizate. Natura. Seria Geologie- Geografie 4/1961 Szabó J. (1996) Csuszamlálos folyamatok szerepe a magyarországi tájak geomorfológiai fejlődésében. Kosuth Egyetem Kiadó Debrecen Tövissi J. (1956): A Nyárádmente földtani viszonyai. Kolozsvár – Studia, UBB. Tövissi J. (1958): Tömegmozgások a Nyárádmagyarósi medencében, - kézirat Tövissi J.: Îndrumator în cercetări de geomorfologie Tufescu, D.(1966): Subcarpaţii şi depresiunile marginale ale Transilvaniei. Ed. Ştiinţifică Bucureşti Harta fizico-geografică 25000 Harta fizico-geografică 50000 A Marosmegyei Talajtani és Agrokémiai Hivatal jelentése Marosvásárhelyi Meteorológiai Intézet adatai
6
ÁBRÁK 1. ábra
7
2. ábra
8
3. ábra
9
4. ábra
10
5. ábra
11
6. ábra
12
