Relationship between morphometric parameters, discharge and rate of channel migration: case study on the rivers of the Great Hungarian Plain  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
100761
Type K
Principal investigator Kiss, Tímea
Title in Hungarian Kanyarulati paraméterek és vízhozam, illetve kanyarulatvándorlási sebesség közötti kapcsolat vizsgálata alföldi folyókon
Title in English Relationship between morphometric parameters, discharge and rate of channel migration: case study on the rivers of the Great Hungarian Plain
Keywords in Hungarian vízhozam, kanyarulat morfometria, paleo-meder, kanyarulatvándorlás, ártér-átdolgozási idő
Keywords in English discharge, channel morphometry, paleo-channel, migration rate, floodplain recycling time
Discipline
Physical geography (Council of Complex Environmental Sciences)100 %
Ortelius classification: Geography
Panel Earth sciences 2
Department or equivalent Geoinformatikai, Természet- és Környezetföldrajzi Tanszék (University of Szeged)
Participants Blanka, Viktória
Kovács, Ferenc
Mezosi, Gábor
Sipos, György
Starting date 2012-01-01
Closing date 2015-12-31
Funding (in million HUF) 9.838
FTE (full time equivalent) 8.81
state closed project
Summary in Hungarian
Az árterek és a folyómedrek a holocénben jelentősen átalakultak a változó környezeti tényezők hatására, ami érintette a folyórendszer elemeinek és a közöttük lévő kapcsolatoknak a módosulását is. A kanyarulatok morfometriai paraméterei a klímaváltozás hatására jelentősen módosultak a késő pleisztocén óta, míg az elmúlt 150 évben ezt a hatást felülírja az antropogén tevékenység, ezért a kanyarulatok paraméterei és fejlődési ütemük is megváltozott.
A kutatás célja, hogy értékelje a hosszú távú (természetes) és a rövid távú (antropogén hatások) kanyarulat- és ártérfejlődést. A kanyarulatfejlődés jelenlegi mértékét és az azt befolyásoló természetes és mesterséges tényezőket aktív mederszakaszok vizsgálatával kívánjuk elvégezni. Az adatok felhasználásával (1) egyenleteket kívánunk felállítani a vízhozam és a különböző kanyarulati paraméterek között és (2) megállapítva a kanyarulatvándorlás ütemét az ártér/hullámtér átdolgozásához szükséges időt szeretnénk kiszámítani. A paleo-medrerek vizsgálatánál koruk (övzátonysoraik OSL korának) meghatározása, majd recens analógiák alapján készített képleteink segítségével egykori vízhozamuk meghatározása a cél. A fenti adatok segítségével egyrészt megállapítható a korábbi időszakok ártér-átdolgozási ideje, tehát az árterek kora, illetve rekonstruálhatók a lefolyás- és csapadékviszonyok a késő pleisztocén óta.
Summary
The development of rivers and floodplains changed during the Holocene due to environmental changes. These affected the elements of the fluvial system and their relationship. The morphometric parameters of the channels were modified due to climate change since the Late Pleistocene, however for 150 years it had been overcome by human impact, therefore the morphometric parameters and the development rate of meanders changed.
The aim of the study is to evaluate the long-term (natural) and short-term (artificially altered) channel and floodplain development. The rate of meander development and its influencing factors will be analysed on active river-beds. It will be possible to compare the data of sections with and without human impact. Our aims are (1) to create equations between discharge and different morphometric parameters of the natural channel; and (2) applying the channel migration rate the floodplain recycling time will be calculated for the former periods and for the recent active floodplain. Our further aim is to determinate the age of paleo-meanders (OSL age of point-bars), and then based on the equation created above to determinate their former discharge. Based on these data the floodplain recycling time of a certain phase could be calculated, therefore the age of the floodplain could be estimated. The paleo-discharge data enable us to reconstruct the run-off and precipitation conditions since the Late Pleistocene.





 

Final report

 
Results in Hungarian
A pályázat során többlépcsős kutatást végeztünk. Az Alsó-Tiszán, a Beregi-síkon és a Maros hordalékkúpján azonosítottuk a paleomedreket, az általuk alkotott pásztákat, megbecsültük egykori vízhozamukat. OSL és radiokarbon adatok segítségével rekonstruáltuk ezen területek felszínfejlődését a késő pleisztocén óta. Mindhárom mintaterületen a fokozatos kanyarulatvándorlás helyett az árterek inkább hirtelen avulziók révén fejlődnek. Ezt bizonyítják a Maros és a Beregi-sík mederpásztái, illetve az Alsó-Tisza nagyméretű ártéri szigetei. Az aktív kanyarulatvándorlási ütemet a Hernád, a Felső- és Alsó-Tisza, illetve a Dráva mentén mértük hosszabb távon légifotók, topográfiai és vízrajzi térképek felhasználásával, míg rövidtávon a külső ív hátrálását éves illetve féléves rendszerességgel RTK-GPS segítségével számszerűsítettük. Egyes kanyarulatoknak megmintáztuk a partanyagát, megmértük a szemcseösszetételét, és georadarral a rétegzettségét. A belső ívek épülését a térképi adatok mellett dendrológiai módszerekkel vizsgáltuk. Eredményeink szerint a folyók hidrológiája átalakul, hiszen rendszerint nőtt az árvizek szintje és csökkent a kisvizek magassága, míg nőtt a gyakoriságuk. Elsősorban antropogén hatásra a medrek bevágódnak, így a korábban kialakult övzátonyok a középvíznél magasabb szintre kerültek és növényzettel megkötődnek. Minden folyón a mederszélesség csökkent, és így a mederszelvény területe is. A hidrológiai egyensúly megbomlása miatt a kanyarulatok átalakultak.
Results in English
Within the frame of the research the development of fluvial systems and their active processes were studied. Along the Lower Tisza, on the Bereg Plain and on the floodplain of the Maros the paleo-channels and their courses were identified, and their discharge values were calculated. Based on OSL and C14 data the development of these regions were reconstructed since the end of the Late Pleistocene. Instead of floodplain reworking by channel/meander migration avulsions were common. It was proved by the paleo-channel zones of the Upper Tisza and the Maros, and by the floodplain islands along the Lower Tisza. Active channel development was studied along the Hernád, the Upper and Lower Tisza and the Dráva Rivers. On a long run aerial photos, topographical and hydrological maps were used, whilst on a short run RTK-GPS measurements were carried out. At certain meanders the channel material was studied in detail (grain-size, stratification applying geo-radar). The development of point-bars was studied by dendrology. According to our results the hydrology of these rivers altered, as the flood levels increase, the level of low stages decrease, but their duration increases. Due to human impact the channels incise, thus the relative level of the point-bars increases and they will be stabilised by vegetation. Each river became narrower, the cross-sectional area decreased. Due to the hydrological alteration of the rivers the bends and meanders transform and distort.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=100761
Decision
Yes





 

List of publications

 
Sümeghy B. – Kiss T. – Sipos Gy. – Tóth O.: A Maros hordalékkúp felső-pleisztocén–holocén képződményei, Földtani Közlöny 143/3. 265-278., 2013
Hernesz P. – Kiss T.: A Tisza-meder partfalának vizsgálata: késő pleisztocén és holocén folyamatok az Alsó-Tiszán., Hidrológiai Közlöny 93/2. 13-20., 2013
Sümeghy B., Kiss T., Sipos Gy.: Late Quaternary paleodrainage reconstruction of the Maros River alluvial fan., Geomorphology 204, 49–60., 2014
Kiss T. - Andrási G.: Morphological classification and changes of islands on the Dráva River, Hungary-Croatia, Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences 9/3, 33-46., 2014
Kiss T., Hernesz P., Sümeghy B., Györgyövics K., Sipos Gy.: The evolution of the Great Hungarian Plain fluvial system – fluvial processes in a subsiding area from the beginning of the Weichselian, Quaternary International, DOI: 10.1016/j.quaint.2014.05.050, 2014
Kiss T. – Sümeghy B. – Hernesz P. – Sipos Gy. – Mezősi G.: Az Alsó-Tisza menti ártér és a Maros hordalékkúp késő-pleisztocén és holocén fejlődéstörténete, Földrajzi Közlemények 137/3, 269-278, 2013
Hernesz P., Kiss T., Sipos Gy.: Ártéri szintek és paleo-medrek: ártérfejlődés az Alsó-Tisza mentén, Földtani Közlöny 145/3, 273-285., 2015
Kiss T.: Fluviális folyamatok antropogén hatásra megváltozó dinamikája: egyensúly és érzékenység vizsgálata folyóvizi környezetben, Akadémiai doktori értekezés, p. 164., 2014
Kiss T., Balogh M.,: Characteristics of point-bar development under the influence of a dam: case study on the Dráva River at Sigetec, Croatia, Journal of Environmental Geography 8 (1–2), 23–30., 2015
Kiss T., Hajdú I.Z.: Morfológiai változások vizsgálata a Felső-Tisza ukrán-magyar szakaszán, Hidrológiai Közlöny, 95/2, 49-55., 2015
Kiss T., Hernesz P., Sümeghy B., Györgyövics K., Sipos Gy.: The evolution of the Great Hungarian Plain fluvial system – fluvial processes in a subsiding area from the beginning of the Weichselian, Quaternary International 388, 142-155, 2015
Kiss T. – Sipos Gy. – Blanka V. – Sümeghy B. – Andrási G. – Hernesz P. – Benyhe B.: Egyensúly és érzékenység, küszöbérték és agressziós hullám: a folyó, mint tájalkotó elem rendszeralapú értelmezése., Farsang A. – Mucsi L. – Keveiné Bárány I. (szerk): Táj – érték, lépték, változás. GeoLitera, Szeged, 107-119., 2012
Sümeghy B. – Kiss T. – Fiala K.: Vízhozam és kanyarulati paraméterek közötti összefüggések vizsgálata és alkalmazási lehetőségei, Lóczy D. (szerk): Geográfia a Kultúra Fővárosában I. Geographia Pannonica Nova 13, 115-127., 2012
Kiss T. – Blanka V.: River channel response to climate- and human-induced hydrological changes: Case study on the meandering Hernád River, Hungary., Geomorphology 175–176, 115–125., 2012
Kiss, T. – Hernesz P. – Sipos Gy: MEANDER CORES ON THE FLOODPLAIN – AN EARLY HOLOCENE DEVELOPMENT OF THE LOW FLOODPLAIN ALONG THE LOWER TISZA REGION, Journal of Environmental Geography, in print, 2012
Sümeghy, B.– Kiss, T.: PALEO-CHANNELS ON THE ALLUVIAL FAN OF THE MAROS RIVER, HUNGARY, Journal of Environmental Geography, in print, 2012
Andrási G. – Kiss T.: Szigetek változásai a Dráva Mura és Duna közötti szakaszán., Hidrológiai Közlöny 93/1. 35-41., 2013





 

Events of the project

 
2016-01-20 08:49:30
Résztvevők változása




Back »