Fluvial processes and the effects of river regulation works on the Tisza and Maros Rivers  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
62200
Type K
Principal investigator Kiss, Tímea
Title in Hungarian Jelenkori folyóvizi felszínformáló tevékenység és a szabályozások hatásainak vizsgálata a Tiszán és a Maroson
Title in English Fluvial processes and the effects of river regulation works on the Tisza and Maros Rivers
Keywords in Hungarian szabályozások, kanyarulatképződés, mederszűkülés, medergeometria, hullámtéri feltöltődés
Keywords in English river regulation, meander development, channel narrowing, channel geometry, floodplain aggradation
Discipline
Physical geography (Council of Complex Environmental Sciences)100 %
Panel Earth sciences 2
Department or equivalent Department of Geoinformatics, Physical and Environmental Geography (University of Szeged)
Participants Fiala, Károly
Oroszi, Viktor
Sándor, Andrea
Sipos, György
Starting date 2006-02-01
Closing date 2010-01-31
Funding (in million HUF) 4.910
FTE (full time equivalent) 12.59
state closed project
Summary in Hungarian
Az utóbbi években a Tiszán levonuló árvízszintek növekedését figyelték meg, sok esetben azonos vízhozamok mellett. Ezt nem csak a vízgyűjtőn lezajló változások okozhatják, hanem (1) a meder paramétereinek (pl. érdesség, keresztmetszet terület stb.) megváltozása, megváltoztatása is, illetve (2) a hullámtér árvízvezető képességének csökkenése.
A XIX. századi szabályozási munkák óta a meder rendezése partvédő művek és sarkantyúk formájában történik. Ezek megváltoztatják a meder természetes fejlődési irányát, de erre vonatkozó, részletes kutatások még nem történtek, noha a Vásárhelyi Terv Továbbfejlesztése kapcsán szükségszerű lenne a Tiszán tervezett beavatkozások következményeinek vizsgálata. Ugyanakkor a Maros alkalmas arra, hogy a szabályozások hosszútávú következményeit értékeljük, hiszen határszakaszán Trianon óta nem történtek vízügyi beavatkozások, míg alsó szakasza folyamatos kezelés alatt áll. A meder tehát részben antropogén hatásra átalakul, bár természetes folyamatok befolyásolják ezt a folyamatot.
A hullámterek feltöltődése a folyók különböző szakaszain, az ártér különböző pontjain eltérő. Arra azonban, hogy a hullámtéri akkumulációt milyen folyamatok irányítják nincsenek mérések, így nincsenek pontos adataink arról, hogy az egyre inkább „elvaduló” ártéri növényzetnek milyen szerepe lehet az érdesség növelésében, a vízsebesség csökkentésében, illetve az akkumuláció befolyásolásában.
Summary
Recently the height of floods is increasing on the River Tisza, though the discharge is almost the same. It can be explained not only by the changes of the catchment, but (1) by the alteration of cross-sectional parameters and (2) the decreasing flood conductivity of the floodplain.
Since the termination of the 19th century river regulation works the most common river management type is building of groins and revetments. These artificial features alter the natural evolution of the river bed, but no detailed investigation was carried out. In connection with the New Vásárhelyi Plan it would be useful to study the possible consequences of the planned actions along the River Tisza. At the same time the Maros is a perfect site to study the effect of human impact on rivers, because it has different sections: the lower is continuously maintained, whilst on the upper section regulations ended in the 1920’s, therefore, it develops in a natural way.
The rate of floodplain aggradation changes at the different sections and cross-sections, influenced by several parameters. No measurements were carried out about these parameters, nor about the role of riparian vegetation. As it is getting denser it increases raggedness, thus the velocity of the flood decreases influencing the rate of accumulation.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A kutatás célja a meder és a hullámterek fejlődésének vizsgálata. Terveink szerint a méréseket a Tiszán és a Maroson végeztük volna, de később kiterjesztettük a Hernádra és a Drávára is. A mederfejlődést a meder morfometriai paramétereinek hosszútávú alakulása alapján mértük, és vizsgáltuk befolyásoló tényezőit is (vízállás-tartósság, vízjárás változás, partfal-állékonyság, növényzet, tektonizmus és emberi létesítmények). A kanyarulatfejlődést részletesebben vizsgáltuk, ugyanis a Tiszán egyre szűkebb és kisebb kanyarulatok alakultak ki, rontva a meder vízszállító képességét. A mederszelvény és a vízsebesség profilok alakulását árvizekkor és egy hidrológiai év során vizsgáltuk, megállapítva, hogy a meder a legmélyebb az áradó időszak végén, míg tetőzéskor megkezdődik az akkumuláció, amit az izotachok fel- és leszállása is alátámaszt. A hullámterek változásainak vizsgálatakor az akkumuláció mértékének meghatározására illetve az ezt befolyásoló tényezők vizsgálatára koncentráltunk. Megállapítottuk, hogy minden árhullám egyedi módon viselkedik, igen eltérő mennyiségű üledéket halmoz fel, bár a felhalmozott üledék mintázata és szemcseösszetétele hasonló. Hosszútávú akkumulációt az üledék vizsgálatával és DDM segítségével mértünk. Az akkumulációt befolyásoló növényzeti érdesség alakulását a 2006-os árvíz során sebességprofilok felvételével és hosszú távon is vizsgáltuk, megállapítva, hogy ez az egyik olyan kulcsfontosságú tényező, ami az árterek vízvezető képességét rontja.
Results in English
The aim of the research was to measure the rate of active fluvial processes. Measurements were carried out on the Tisza, Maros, Hernád and Dráva Rivers. The long-term channel development was studied by morphometric parameters and its influencing factors were also evaluated (i.e. stage frequency, regime alterations, bank stability, vegetation, tectonism and human activity). Meander development was studied in details, as the bends of the Tisza tend to be narrower and smaller decreasing the water transport capacity of the channel. The cross-sectional changes and velocity profiles were evaluated during floods and within a hydrological year. Scour and velocity is the greatest in the end of the rising stage of a flood, but during the peak-flood period accumulation is dominant as the velocity profile shifts upwards. During the analysis of floodplain development the process of aggradation and its influencing factors were studied in details. Each flood is unique, as the amount of deposited sediment varied within great scale, however, the pattern and grain-size distribution of the sedimentation was similar. Long-term floodplain accumulation was measured using sediment profiles and DTM. Vegetational roughness as an influencing factor was evaluated by velocity measurements during the 2006 flood and by patch analysis. We concluded that vegetational roughness is the most important factor in decreasing the flood conductivity of the floodplains.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=62200
Decision
Yes





 

List of publications

  
Fiala K. – Kiss T.: Szabályozások hatására megváltozott mederparaméterek vizsgálata az Alsó Tiszán., III. Magyar Földrajzi Konferencia Tudományos Közleményei, CD-kiadvány, MTA FKI, ISBN 963-9545-12-0, 2006
Sándor A. – Kiss T.: A hullámtéri üledék-felhalmozódás mértékének vizsgálata a Közép- és az Alsó-Tiszán., Hidrológiai Közlöny 86/2. 58-63., 2006
Sipos Gy – Kiss T.: Fonatos medrű vízfolyások felszín alatti zátonyformáinak osztályozása., III. Magyar Földrajzi Konferencia, Budapest. Abstract kötet (p. 200) és CD-kiadvány ISBN: 963-9545-12-0., 2006
Blanka V. – Kiss T.: Ártérfejlődés és növényzet kapcsolatának vizsgálata a Maros hullámterén (Biogeomorfológia)., Tájökológiai Lapok 4/2. 301-308., 2006
Blanka V. – Kiss T.: Kanyarulatfejlődés vizsgálata a Maros alsó szakaszán., Hidrológiai Közlöny 86/4. 19-23., 2006
Blanka V. – Sipos Gy. – Kiss T.: Kanyarulatképződés tér- és időbeli változása a Maros magyarországi szakaszán., III. Magyar Földrajzi Konferencia Tudományos Közleményei, CD-kiadvány, MTA FKI, ISBN 963-9545-12-0, 2006
Fiala K. – Kiss T.: középvizi meder változásai az 1890-es évektől az Alsó-Tiszán, Hidrológiai Közlöny 86/5. 13-17., 2006
Fiala K. – Kiss T.: Szabályozások hatására megváltozott mederparaméterek vizsgálata az Alsó Tiszán, III. Magyar Földrajzi Konferencia Tudományos Közleményei, CD-kiadvány, MTA FKI, ISBN 963-9545-12-0, 2006
Fiala K. – Sipos Gy. – Kiss T.: Szabályozások hatására bekövetkező morfológiai változások a Tisza és a Maros alsó szakaszán., Kiss A. – Mezősi G. – Sümegi Z. (szerk): Táj, környezet és társadalom. Ünnepi tanulmányok Keveiné Bárány Ilona professzor asszony tiszteletére.203-213., 2006
Oroszi V. – Sándor A. – Kiss T.: A 2005. tavaszi árvíz által okozott ártérfeltöltődés a Maros és a közép-tisza egy rövid szakasza mentén., In Kiss A. – Mezősi G. – Sümegi Z. (szerk): Táj, környezet és társadalom. Ünnepi tanulmányok Keveiné Bárány Ilona professzor asszony tiszteletére. 551-561., 2006
Oroszi V. – Kiss T.: Területhasználat-változás a Maros egy hullámtéri öblözetében a XIX. századtól napjainkig., Tájökológiai Lapok 4/2. 309-316., 2006
Oroszi V. Gy. – Kiss T.: Üledék akkumuláció vizsgálata a Maros két hullámtéri öblözetében a 2005-ös áradások nyomán., III. Magyar Földrajzi Konferencia Tudományos Közleményei, CD-kiadvány, MTA FKI, ISBN 963-9545-12-0, 2006
Sándor A. – Kiss T.: A hullámtéri akkumuláció meghatározása mágneses szuszceptibilitás és röntgensugaras mérések segítségével, közép-tiszai mintaterületeken., III. Magyar Földrajzi Konferencia Tudományos Közleményei, CD-kiadvány, MTA FKI, ISBN 963-9545-12-0, 2006
Sipos Gy. Kiss T.: A medertágulatok szerepe a síksági folyók morfológiai stabilitásában a Maros példáján., III. Magyar Földrajzi Konferencia Tudományos Közleményei, CD-kiadvány, MTA FKI, ISBN 963-9545-12-0, 2006
Oroszi V. – Kiss T. – Botlik A.: Accelerated floodplain aggradation since the mid-19th century levee constructions, River Maros, Hungary., Carpatho-Balcan-Dinaric Conference on Geomorphology, Pécs, Abstracts 49., 2007
Sipos Gy. – Kiss T.: Channel pattern and morphological stability on thre Hungarian section of River Maros., Carpatho-Balcan-Dinaric Conference on Geomorphology, Pécs, Abstracts 65., 2007
Sipos Gy. – Kiss T. – Fiala K.: Morphological alterations due to channelization along the Lower Tisza and Maros Rivers (Hungary)., Geographica Fisica e Dinamica Quaternaria, 30, 239-247., 2007
Fiala K. – Sipos Gy. – Kiss T. – Lázár M.: Morfológiai változások és a vízvezető képesség a Tisza algyői és a Maros makói szelvényében a 2000. évi árvíz kapcsán., Hidrológiai Közlöny 87/5. 37-46., 2007
Kiss T. – Sipos Gy.: Braid-scale geometry changes in a sand-bedded river: Significance of low stages., Geomorphology 84, 209-221, 2007
Sándor A. – Kiss T.: A 2006. tavaszi árvíz okozta hullámtéri akkumuláció mértéke és az azt befolyásoló tényezők vizsgálata a Közép-Tiszán, Szolnoknál., Hidrológiai Közlöny 87/4. 19-25., 2007
Sipos Gy. – Kiss T.: A medermintázatok értelmezése Kádár László kutatásainak fényében, Geographia generalis et specialis, 49-55., 2008
Blanka V. – Kiss T.: A kanyarulatfejlődés jellegének és mértékének vizsgálata a Hernád Alsódobsza feletti szakaszán, 1937 és 2002 között, Geographia generalis et specialis, 147-154., 2008
Sándor A. – Kiss, T.: Floodplain aggradation caused by the high magnitude flood of 2006 in the Lower Tisza Region, Hungary, Journal of Env. Geogr. 1/1-2. 31-39., 2008
Sipos Gy. – Fiala K. – Kiss T. 2008.: Changes of cross-sectional morphology and channel capacityduring an extreme flood event, Lower Tisza and Maros Rivers, Hungary, Journal of Env. Geogr. 1/1-2. 41-51., 2008
Kiss T. – Fiala K. – Sipos Gy.: Altered meander parameters due to river regulation works, Lower Tisza, Hungary., Geomorphology, 98/1-2, 96-110, 2008
Sipos Gy, Ilyés E, Kiss T: A morfológia, hidrológia és a növényzet hatása a szigetfejlődésre a Maros apátfalvi szakaszán, Szabó V, Orosz Z, Nagy R, Fazekas I (szerk.), IV. Magyar Földrajzi Konferencia, pp. 140-146., 2008
Sándor Andrea, Kiss Tímea: A területhasználat változás hatása az üledék-felhalmozódásra, közép-tiszai vizsgálatok alapján, Szabó V, Orosz Z, Nagy R, Fazekas I (szerk.), IV. Magyar Földrajzi Konferencia, 2008
Kiss T, Sümeghy B: Geomorfológiai alapú ártér-helyreállítás lehetősége a Száraz-ér egy rövid szakasza mentén, Szabó V, Orosz Z, Nagy R, Fazekas I (szerk.), IV. Magyar Földrajzi Konferencia, 52-58., 2008
Blanka V, Kiss T: A kanyarulatmintázatot befolyásoló tényezők értékelése a Hernád Felsődobsza és Bőcs közötti szakaszán, Szabó V, Orosz Z, Nagy R, Fazekas I (szerk.), IV. Magyar Földrajzi Konferencia, 34-40., 2008
Oroszi V. Gy.: Egy árvíz okozta ártérfeltöltődés: a Maros 2006. évi áradása által lerakott hullámtéri üledék vizsgálata, Földrajzi Tanulmányok 2. 73-81, 2009
Kiss T. – Blanka V. – Sipos Gy.: Morphometric change due to altered hydrological conditions in relation with human impact, River Hernád, Hungary., Z. Geomorph. N.F. 53 Suppl. 2, 197 – 213, 2009
Kiss T. – Sándor A.: Land-use changes and their effect on floodplain aggradation along the Middle-Tisza River, Hungary., AGD Landscape and Environment 3/1, 1-10., 2009
Blanka V.: Jelenkori tektonizmus hatása a Hernád kanyarulatfejlődésére, Földrajzi Tanulmányok 2. 29-39., 2009
Kiss T. – Oroszi V. – Sipos Gy.: Accelerated floodplain aggradation after 19th century river regulation works: case study on River Maros, Hungary., River Research and Management, under review, 2010



Back »