BELVÍZTÉRKÉPEZÉS A TERÜLETFEJLESZTÉS SZOLGÁLATÁBAN. Bevezetés

Átírás

1 BELVÍZTÉRKÉPEZÉS A TERÜLETFEJLESZTÉS SZOLGÁLATÁBAN Bíró Tibor 1 Tamás János 2 Lénárt Csaba 3 Bevezetés A belvizek előrejelzése, a belvízmennyiségek és az elöntések várható mértékének becslése a vízrajzi szolgálatok eddig nem megoldott problémái közé tartoznak. Az elmúlt évek belvíz kárainak jelentős hányada elkerülhető lett volna a mentesítési munkák megfelelő szinten tartásával. Ezek a tevékenységek, csakúgy, mint a védekezés operatív feladatai nem nélkülözhetik az elöntések várható tér és időbeli eloszlásának ismeretét. A magyar földhasználati rendszer átalakításának szükségszerűsége nem csak belvízmentesítési szempontból kívánatos, hanem környezetünk fenntartható fejlődése (Nemzeti Agrárkörnyezetvédelmi Program) és az optimális birtokszerkezet kialakítása is ezt igényli. Ezek a célok ugyanakkor nem valósíthatók meg maradéktalanul a megfelelő alapinformációk hiányában. A termelésből kivonandó területek, a földhasználati jelleg megváltoztatása (pl. szántó-gyep konverzió), vagy a vizes élőhelyek rehabilitációja egyaránt a területek vízgazdálkodási tulajdonságainak, s köztük a belvíz-előfordulás gyakoriságának megismerését sürgetik. A tavaly decemberében az EU tagállamok által elfogadott Vízgazdálkodási Keretirányelv mely ránk nézve is kötelező érvényű nem sok időt ad a leginkább védendő területek kijelölésére és az emberi tevékenységek hatásainak (többek között a síkvidéki vízrendezés) értékelésére (2004). A Vízgyűjtőgazdálkodási Terv elkészítése (2009-re) ugyan nélkülözheti-e hazánk jelentős területi hányadát kitevő ( ezer ha), valamilyen szinten belvízzel veszélyeztetett területeinek feltérképezését, az elöntések várható nagyságának (törvényszerűségeinek) ismeretét? A belvízi jelenség sík vidékek jellemzője, s mivel Magyarország területének több mint a fele ilyen jellegű vizsgálata hazánkban különös figyelmet igényel. A belvízi problémákat elsősorban az Alföldön érzékeljük, egyrészt a tájegység hatalmas és termékeny volta, másrészt a természet földrajzi adottságokból származó belvízi veszélyeztetettségek miatt [1]. A belvizek elsősorban a mezőgazdaságban okoznak súlyos károkat, melyek alapvetően két részre oszthatók: a közvetlen és a közvetett károkra. Közvetlen kárként a termés mennyiségének csökkenését, minőségének romlását, a tenyészidő módosulását, stb. értelmezhetjük. Közvetett kár a talajszerkezet romlása, a talaj tápanyagkészletének mennyiségi csökkenése, minőségi romlása, a művelt talajszelvény térfogatsúlyának növekedése, és a talaj mikrobiális aktivitásának csökkenése. Ez utóbbi hatások együttesen csökkentik a talaj termékenységét [2] [3]. Az elmúlt évek földhasználatában, a mező- és erdőgazdálkodás területi struktúrájában a tulajdonviszonyok változása miatt bekövetkezett változások lényegesen módosították az érintett térségek lefolyási és összegyülekezési folyamatait. Emiatt az eredeti földhasználatra tervezett vízrendezési elemek már kevésbé képesek ellátni a korábban megszabott feladataikat. 1 Dr. Bíró Tibor, Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum Mezőgazdaságtudományi Kar, Víz- és Környezetgazdálkodási Tanszék, 4032 Debrecen, Böszörményi út 138., biro@gisserver1.date.hu 2 Dr. Tamás János, Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum Mezőgazdaságtudományi Kar, Víz- és Környezetgazdálkodási Tanszék, 4032 Debrecen, Böszörményi út Lénárt János, Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum Mezőgazdaságtudományi Kar, Víz- és Környezetgazdálkodási Tanszék, 4032 Debrecen, Böszörményi út

2 Bíró Tibor Tamás János Lénárt Csaba: Belvíztérképezés A belvizek keletkezése, az elöntés nagysága, tartóssága, valamint gyakorisága véletlenszerű hidrológiai események és jelenségek sorozatának következménye. A belvizek tér és időbeli előfordulási valószínűségét, mint belvíz-veszélyeztetettséget alapvetően kétféle módon lehet meghatározni. Egyrészt a belvízi elöntések gyakorisági értékének nagyságaként, másrészt a belvizet kiváltó időben és térben viszonylag állandó tényezők szuperponálódásának mértékeként [4]. Ezenkívül a kettő kombinációja is előfordulhat, amely az első módszer szubjektív korrekcióját jelenti a második felhasználásával. Ez utóbbit alkalmazta Pálfai [1] az Alföld területére. A belvizek kialakulásában szerepet játszó, a térben viszonylagos állandóságot mutató jellemzők (a fedőréteg vízvezető-képessége, maximális tározókapacitása, a felszín konvexitása, a mikrovízgyűjtők nagysága, a talajvíz kritikus valószínűségű mélysége, a földhasználat) digitális térképeinek átosztályozásával olyan kategóriatérképek nyerhetők, melyek sorozatos átfedéseivel belvíz-veszélyeztetettségi térkép készíthető. Anyag és módszer A Bihari-sík, mint kísérleti terület a Berettyó-Körösvidék mezorégióban helyezkedik el. Maga a terület a Sebes-Körös hordalékkúpja. Az öblözet talajainak kialakulásában jelentős volt a vízhatás (hidromorf talajok). A területet lefolyástalan mélyvonulatok tagolják, aminek következtében jellemzőek a magas üzemi vízszintű vízelvezető csatornák, kritikus időszakban a terep feletti vízszintű élő vízfolyások. A szélsőséges árhullámok együttes hatása miatt gyakoriak a belvizes helyzetek. A terület belvíz-veszélyeztetettségének értékeléséhez felhasznált adatbázisok és térképi állományok a következők voltak: - topográfiai térképek (M 1:10000) - talajgenetikai térképek (M 1:10000) - üzemi táblatérképek - LANDSAT műholdas felvételek - CORINE adatbázis - vízrajzi adatbázis (TIVIZIG) - DTA 200 digitális síkrajzi térképállomány - DDM 50 digitális terepmagassági adatok A térképi állományok digitalizálása EOV (Egységes Országos Vetület) rendszerben történt az AutoCad MAP R2 szoftverrel. A terepfelszín alakulását jellemző digitális terepmodell (DTM) a kísérleti terület szintvonalainak digitalizálásából, másrészt a magassági értékek leolvasásából származott. A szintvonalak digitális formává alakítását a Magyar Honvédség Térképészeti Hivatalának Térinformatikai Osztálya végezte. A 10x10 méteres felbontású terepmodell elkészítése krigeléssel történt. A térbeli elemzésekhez a SURFER 6.03 és az Arc/View 3.2 programokat használtuk. Ez utóbbi feldolgozásokat a Víz- és Környezetgazdálkodási Tanszék Térinformatikai Fejlesztői Laboratóriumában történtek. A szivárgási tényező és a rétegvastagság értékeit a genetikus talajtérkép segítségével állapítottuk meg (1. ábra). 2

3 1. ábra. A szivárgási tényező térbeli eloszlása a Bihari-síkon A vízvezető-képesség esetében a legkisebb értéket vettük figyelembe. A konvexitás értékét a terület digitális terepmodelljének felszíni elemzésével nyertük (2. ábra). A talajvízszint térbeli elemzését a TIVIZIG vízrajzi adatbázisa alapján készítettük (3. ábra). A művelési ágak meghatározását LANDSAT műholdas felvétel felhasználásával a CORINE adatbázis alapján végeztük. 2. ábra. A vízakkumulációs foltok kijelölése 3

4 Bíró Tibor Tamás János Lénárt Csaba: Belvíztérképezés 3. ábra. A mintaterület hidroizobatjai Vizsgálataink során a kísérleti terület belvíz-veszélyeztetettségének megállapítására a viszonylag állandó jellegű kiváltó tényezőknek a következő kategóriarendszerét használtuk fel (1. táblázat). 1. táblázat. A belvíz kialakulását befolyásoló tényezők kategóriarendszere Kategóriák Befolyásoló tényezők Szivárgási tényező (m/d) > 0,15 0,1-0,15 0,05-0,1 0,01-0,05 < 0,01 Maximális tározóképesség (mm) Konvexitás < 0 0 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 > 0,3 Mikrovízgyűjtők nagysága (ha) < > 50 Művelési ág Erdő Kert, gyümölcsös Szántó Szántó (évelő) Gyep Talajvízszint (cm) > <75 Eredmények A belvíz kialakulását befolyásoló tényezők digitális kategóriatérképeinek sorozatos térbeli átfedésével a vizsgálati terület belvíz-veszélyeztetettségi térképét állítottuk elő (4. ábra). Az egyes tényezők természetesen nem egyforma mértékben befolyásolják a veszélyeztetettséget és a tényleges belvízveszélyt. A tényezők rangsorolását közelítőleg a tényleges elöntések gyakoriságának térképe és az egyes paraméterek raszteres rétegei között végzett korrelációs együtthatók tükrében lehet elvégezni. Ezek alapján megállapítható volt, hogy sík vidéki kötött talajú területeken a belvizek kialakulását befolyásoló első rendű tényező a talajok tározó képessége, amelyet a vízkapacitási értékek és a tározásra alkalmas talajréteg vastagsága határoz meg. Az elkészített belvíz-veszélyeztetettségi digitális adatállományok jól hasznosíthatók a földhasználat ésszerű kialakítása során. A gazdálkodó egységek és a gazdák ezek alapján határozhatják meg a művelési ágak átszervezését, segítséget kapnak a termelésből kivonandó 4

5 terület kijelöléséhez, a táblásítás, az úthálózat kialakításához. A földterületek értékelése, árverése szintén támaszkodhat az ilyen jellegű térképekre. 4. ábra. A mintaterület belvíz-veszélyeztetettségi térképe nem veszélyeztetett erősen veszélyeztetett Irodalom [1] Pálfai I.: Az Alföld belvíz-veszélyeztetettségi térképe. Vízügyi Közlemények. LXXVI. évfolyam 3. füzet [2] Petrasovits I., Vajdai I.: A termőhelyi víztöbbletek termelést korlátozó hatásai. In: Petrasovits I.: Sík vidéki vízrendezés és gazdálkodás. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest [3] Vajdai I: A szántóföldi termesztésben okozott károk. In: Kiss et al.: Gazdálkodás belvizes területeken. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest [4] Bíró T.: A Vízrendezési célú beavatkozások megalapozásához szükséges fontosabb környezeti paraméterek vizsgálata. Ph.D. értekezés. Debrecen