1. Bevezető gondolatok Navigare necesse est avagy a Duna, mint főútvonal Tamás Enikő Anna EJF-MF, Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék Az 1980-as évek második felében terelődött a figyelem a magyarországi alsó Dunavölgyben, különösen a Gemenci Tájvédelmi Körzetben (ma: Duna-Dráva Nemzeti Park Gemenci Tájegység) a hullámtéri élőhelyek szárazodására, melyet először az erdőállományok fejlődésének megváltozásán észleltek a szakemberek. 1989-ben főiskolánk és tanszékünk részvételével részletes multidiszciplináris kutatás-sorozat kezdődött az okok földerítésére. Mivel a hullámterek elsődleges és egyértelmű vízutánpótlást a Duna árhullámaiból kapnak, sor került a Duna vízjárásának elemzésére (Kalocsa, 1992) is. A dunai vízállások statisztikai vizsgálata egyértelmű vízszintsüllyedést mutatott ki, melynek elsődleges lehetséges okaként a 19. század közepétől folytatott nagyszabású folyamszabályozási tevékenységek által indukált medereróziót jelölték meg. A Duna Dunaföldvár-Mohács közötti szakaszának vízszintsüllyedése, mely a meder eróziós folyamatait jól jellemzi, 1901-1990 között átlagosan 150 cm-nek adódott, a szakaszon a legnagyobb mértékű vízszintsüllyedés a paksi szelvényben volt kimutatható, 180 cm-es értékkel (1. ábra, Kalocsa-Zsuffa, 1997). 1. ábra: a Duna vízszintsüllyedése a középvízszintek változásai alapján, Budapest és Mohács között, 1901-1990. Mivel az utóbbi években az alsó Duna-szakaszon több vízmérceállomáson is rekord-kisvízállásokat regisztráltak, indokoltnak látszik a vízszintsüllyedés
vizsgálatának a máig elérhető leghosszabb adatsorral való megismétlése, és az okok földerítése. 2. Vízállás-változások 1901-2005 2.1. Éves kisvizek trendvizsgálata Első lépésben az 1. pontban írtaknak megfelelően a Dunaföldvár-Mohács közötti szakasz 5 vízmérceállomásán az éves kisvizek lineáris trendvizsgálatát végeztem el az 1901-2005 időszakra (2. ábra). Az ábrán jól látszik, hogy a dunaföldvári vízmércén észlet éves kisvízszintek az elmúlt tíz évben minden eddiginél alacsonyabbak, míg a többi vízmérceállomáson a csökkenés mértéke számottevően nem látszik növekedni. 2. ábra: Éves kisvízszintek változása a Duna Dunaföldvár-Mohács közötti szakaszán, és azok lineáris trendje, 1901-2005. 2.2. A középvizek süllyedésének vizsgálata Ha a Dunaföldvár-Mohács szakasz vizsgált állomásain észlelt középvizek 15 éves közepeit az 1. ábrához hasonlóan jelenítjük meg az 1901-2005 közötti időszakra, a kisvizekhez hasonlóan 2005-ben ismét a Dunaföldvár állomáson látható a legnagyobb mértékű csökkenés, mely az 1990-ig történt vizsgálatok során 140 cmnek adódott, most azonban 216 cm, ezzel jóval meghaladja az előzőleg a paksi szelvényben regisztrált maximumot is (3. ábra).
3. ábra: a Duna vízszintsüllyedése a középvízszintek változásai alapján, Dunaföldvár és Mohács között, 1901-2005. Ha összehasonlítjuk a közepes vízállásokra az 1990-ig és 2005-ig kapott vízszintsüllyedéseket, még szembetűnőbbé válik, hogy a dunaföldvári szelvényben a süllyedés egyrészt az összes többi vizsgált állomás látszólag hasonló mértékű csökkenéséhez képest sokkal nagyobb az elmúlt 15 évben (4. ábra), másrészt a többi állomáshoz, valamint a megelőző időszakok 15 éves átlagos üteméhez viszonyítva egyaránt fölgyorsulni látszik (5. ábra). Annak igazolására, hogy továbbra is a medermélyülésben nyilvánul meg a vízállások csökkenése, és azt nem a Dunán lefolyó víz mennyiségének a csökkenése okozza, a szakaszra jellemzőnek vehető éves mohácsi kis- közepes- és nagyvízhozamok idősorait és lineáris trendjét is megadom, a régebbi vizsgálatokkal megegyező módon (6. ábra). A kisvízhozamok és a közepes vízhozamok gyakorlatilag nem változtak a vizsgált 105 évben (a nagyvízhozamok trendje kismértékű növekedést mutat).
4. ábra: a középvizek átlagos változása a Duna Dunaföldvár-Mohács szakaszán 1901-től 1990-ig, illetve 2005-ig vizsgálva 5. ábra: a középvizek 15 éves közepeinek változása a Duna Dunaföldvár-Mohács szakaszán 1901-2005
6. ábra: a Duna éves jellemző vízhozam-idősorai és azok lineáris trendje, a mohácsi vízmérce adatai alapján, 1901-2005 3. A vízszintsüllyedés okainak keresése A folyamszabályozási munkák hatásán kívül nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy a XX. század második felében a magyarországi Duna-szakaszon sok helyütt intenzív ipari célú kavicskitermelés folyt. Ennek hatása a vízszintsüllyedéshez vitathatatlanul hozzájárult, mint ahogy bármely célból történő mederkotrás elősegíti ezt a folyamatot. Az 1980-as évek elején az első szembetűnő jelzés, mely a figyelmet e kedvezőtlen hatásra irányította, a nagymarosi vízhozamgörbe instabillá válása volt. 1983-ban problémák léptek föl a paksi atomerőmű gravitációs hűtővízellátásával, amit a meder rendezésével néhány év alatt sikeresen stabilizáltak (Goda, 1995). Többek között ezek miatt a problémák miatt a kotrások mennyiségének a folyamszabályozási szempontból szükséges abszolút minimumra történő csökkentése vált indokolttá. Ipari célú kotrást ma már nem engedélyeznek, napjainkban a kotrások indoka elsősorban a folyamszabályozás, valamint a hajózóút-fönntartás, ritkábban a gázlók megszüntetése (ilyen 2003-ban történt utoljára, de ennek mennyisége nem volt számottevő). Meg kell jegyezni azonban, hogy Goda (1995) szerint a nagymértékű folyószabályozási kotrási munkák ellenére a gázlóviszonyok lényegesen nem javultak. A 7. ábrát a Duna 1560-1433 fkm közötti szakaszára az 1996. és 2006. közötti időszakban engedélyezett folyamszabályozási kotrások adatai alapján
szerkesztettem oly módon, hogy folyamkilométerenként összegeztem a vizsgált időszakban engedélyezett kotrások mennyiségét, majd egységesen 400 m víztükörszélességet és egyenletes mederkotrást föltételezve ezeket oly módon ábrázoltam, mintha a mederben egyenletesen oszlana el a kotrás tehát a teljes meder szélességében történne. Ily módon átlagos értékeket kapunk arra vonatkozóan, hogy csak a vizsgált időszak folyamszabályozási kotrásainak következtében az egyes folyamkilométereken hány m vastagságú réteg hiányozna a mederből. 7. ábra: az 1996-2006 között engedélyezett folyamszabályozási kotrások és a közepes vízállások 2005-ig megfigyelhető süllyedésének viszonya a Dunaföldvár- Mohács szakaszon Az ábrán a kotrások mennyiségét és a medermélyülés vonalát összevetve egyértelműnek tűnik, hogy a medermélyülés fokozódásáért a nagymértékű kotrás a felelős. 4. Hajózni kell A dunai hajózást lehetővé tevő szabályozási munkálatok a XIX. szd-ban kezdődtek meg, és a mai napig folyamatosak. A nagy beavatkozások, kanyarulat-átvágások és a Vaskapu átalakítása után ma már csak fönntartani kell a folyamszabályozási létesítményeket és a hajózóutat. A folyó állandóan alakuló medrében hajózási akadályok, gázlók alakulnak ki, melyeket az érvényes szabályozás szerint el kell távolítani a mederből.
Napjainkban a hajózás jövőjét az EU közlekedés-feljesztési tervei (Trans-European Network for Transport, TEN-T) határozzák meg legfőképpen, melyben a dunai víziút kulcsfontosságú közlekedési tengely. Egyes gazdasági elemzők szerint a vízi áruszállításnak soha nem látott fejlesztése kívánatos, mások szerint az alternatív megoldások keresése gazdaságosabb megoldást kínálna. A vízi személyszállításra a turistahajóktól eltekintve gyakorlatilag nincs igény. A vízi áruszállítás fejlesztése elsősorban kapacitás-növelést jelentene: több, gyorsabb, modernebb és nagyobb befogadóképességű hajót, melyek a jelenlegi hajózóút-jellemzők mellett nem tudnak a Dunán az év bármely szakában biztonságosan közlekedni. A jelenlegi előírások szerint az alsó Duna-szakaszon 180 m ajánlott szélességű, 25 dm mélységű hajózóút-méreteket kellene biztosítani, puha aljzatú mederben 1 dm, keményebb (pl. márgás) mederanyag esetében 2-3 dm biztonsággal. Ennek megfelelően a hajózási kisvízszint alatt 26-28 dm-es hajózóútnak kellene lennie, ami a magyarországi alsó szakaszon kisvizes időszakban sokszor a jelenlegi előírás szerint sem biztosítható (mert a szükséges mélység nem áll rendelkezésre 180 m szélességben). A magyarországi Duna-szakasz a folyam teljes hosszát figyelembe véve a leggázlósabb, mind a hossz-egységre eső gázlók száma, mind pedig az időegységre jutó gázlós napok száma tekintetében (Goda, 1995). Ha megfigyeljük a TEN-T projekt keretében az alábbi térképen (8. ábra) kiemeléssel jelzett legproblémásabb Duna-szakaszok elhelyezkedését, és összevetjük a WWF által egy hasonló térképen kiemeléssel ábrázolt folyómenti természeti területekkel (9. ábra, nemzeti parkok, tájvédelmi körzetek, Natura 2000 és Ramsari területek), megállapíthatjuk, hogy a beavatkozásokkal feltételezhetően leginkább érintett szakaszok és az emberi jelenlétet, zavarást, beavatkozást legkevésbé tűrő, kímélendő területek sok esetben egybeesnek. A TEN-T fejlesztési terveknek való megfelelés azt jelentené, hogy a magyarországi Duna-szakaszon a nagyobb merülésű hajók számára nagyobb biztonsággal való hajózóút biztosításához - a medret szabályozási művekkel tovább kellene szűkíteni, ami a partok végleges stabilizációját jelentené, a ma még megfigyelhető természetes morfológiai folyamat-elemek, mint a zátonyképződés vagy a szakadópartok kialakulása, végleg eltűnnének; - nagy mennyiségű kotrásokat kellene rendszeresen végezni. A fejlesztéseknek megfelelő hajózóút-paramétereket biztosító szabályozás és a kotrások hatására intenzívebbé válna a medererózió, ami egyúttal azt jelentené, hogy a mellékágak és ártéri területek elöntési gyakorisága és tartóssága gyorsuló ütemben csökkenne, ezzel azok vízellátása a jelenleginél is nagyobb problémákkal küzdene, és a rekonstrukciós beavatkozások egy része hatástalanná válna (mivel a rekonstrukciós beavatkozások tervezésénél az egyébként lassuló tendenciájú medersüllyedés jövőbeni fokozódására nem lehetett számtani).
A kotrások és további szabályozási művek alkalmazásának alternatívája az lehetne, hogy duzzasztókat kellene építeni, melyek hatására a folyó folytonossága megszakad, a tározótér tó jellegűvé válik, elveszti dinamikus vízjátékát, különösen az apadási folyamatok tűnnek el (ezt a megoldást a magyar kormány egyelőre nem támogatja). 8. ábra: a TEN-T projekt legproblémásabb szakaszai, gázlók és hajóút-szűkületek
9. ábra: természeti értékek a Duna mentén (forrás: WWF DCPO) 5. Összefoglalás A Duna medre a XIX. századi szabályozás óta bizonyos mértékben akkor is mélyülne, ha nem végeznének a főmederben kotrást, és a mélyülés kismértékben lassuló lenne. A jelenlegi folyamszabályozási kotrási gyakorlattal a vízszintsüllyedés fokozódik, de a gázlók okozta probléma ennek ellenére nem oldódik meg: évi több millió m 3 kotrás mellett ugyanannyi a gázló (Goda, 1995). Tehát, ha nem lenne hajózóút-fejlesztés, a kotrások akkor is nagyon súlyos problémát jelentenének. A kotrások jogi szabályozása ma még nem megfelelő, mert amennyiben az uralkodó szemlélet a gazdasági szempontokat helyezné az előtérbe, jogi szempontból nem lenne akadálya a még nagyobb mértékű, esetleg ipari célú kotrásoknak sem. Napjainkban nem szabad azonban megfeledkeznünk arról, hogy az Európai Unió Víz Keretirányelvének előírása szerint a víztestek jó állapotát 2015-re el kell elérni. A magyarországi alsó Duna-szakasz, mivel nem minősül erősen módosítottnak, ilyen víztest. De milyen a Duna, és milyen az ártér jó állapota? A főmedret és a folyam árterét ökológiai szempontból nem lehet külön kezelni, ezek egységes élőhely-rendszert alkotnak. Ökológiai szempontból tehát nem lehet a Duna főmeder és a hullámterek, árterek jó állapota egymástól független. A Dunát erősen módosított víztestté minősíteni nem megoldás, ez a VKI előírásai előli
meneküléssel lenne egyenlő. A hullámtéri élőhely-rekonstrukció önmagában szintén nem megoldás csak rövidtávú látszat-eredmények elérésére alkalmas. Navigare necesse est, vivere non est necesse! A pompeiuszi szállóige második félmondata a XXI. században a Duna-ártérre vonatkoztatva nem lehet érvényes. A hajózás-fejlesztési terveket össze kell egyeztetni az ökológiai jó állapot elérését célzó intézkedései tervekkel és a természetvédelmi célú rekonstrukciós beavatkozásokkal. 6. Köszönet Ezúton szeretnék köszönetet mondani Kalocsa Bélának (ADUKÖVIZIG) tanulmányom megírásához nyújtott segítségéért, továbbá Bálint Gábornak (VITUKI), Bánhidi Imrének (ADUKTVF), Moldvai Istvánnak (ADUKTVF), Schoblocher Józsefnek (ADUKTVF) és Szirom Lajosnak (ADUKÖVIZIG) a rendelkezésemre bocsátott adatokért és információkért. Irodalom Kalocsa B. (1992): DUNA számítógépes programcsomag, ADUVIZIG, Baja Goda L. (1995): A Duna gázlói Pozsony és Mohács között, in: Vízügyi Közlemények, LXXVII. évf. 1995. év 1. füzet Kalocsa B. Zsuffa I. (1997): A Duna magyarországi szakaszának vízállásváltozásai, in: Hidrológiai Közlöny
Summary Navigare necesse est or, the Danube like a highway Tamás Enikő Anna EJC-TF, Department of Hydraulic engineering and Water management In the 1980 s a drying process of the floodplains on the lower Hungarian Danube reach became evident. The analysis of the waterlevels took place, and showed that the riverbed of the Danube was lowering, the reason for which was thought to be the river regulation that took place in the 19th century. The maximum level decrease until 1990 was 180 cm at the Paks gauging station. Extending the data series in the analysis to 2005, the highest decrease is 216 cm, at the Dunaföldvár station. Here the former investigations showed only 140 cm lowering, and the decreasing process at this station seems to be now faster, compared to other stations or to previous periods. If we look at the dredging activities on the reach, it seems that dredging plays an important role in this extensive and fast deepening. Dredging is only allowed if regulation or the maintenance of the navigation route requires. The future of navigation is mainly determined today by the Trans-European Network for Transport projects. But, the reaches problematic for navigation coincide highly with the relatively intact reaches, important for nature. If regulation activities, and thus erosion will increase in the future, the drying process will speed up, leaving the majority of floodplain reconstruction works ineffective, while navigation problems will still not be solved. Finally, we mustn t forget that according to the Water Framework Directive the good status of the Danube reach must be achieved by 2015. As the river and its floodplains constitute a complex ecological system, this can only be done through the harmonisation of the nature protection aspect reconstruction projects, the WFD programmes of measures and the navigation development. Navigare necesse est, vivere non est necesse - the second part of the Pompeius adage cannot hold true for the Danube floodplains in the 21st century.