A Tisza medermorfológiai fejlődése jól példázza, hogy az emberi beavatkozások milyen mélyreható változásokat idézhetnek elő egy nagy folyó hordalékháztartásában és hidromorfológiai viszonyaiban. A folyószabályozások, mederátvágások, partvédelmi művek, vízlépcsők és árterek szűkítése következtében a természetes állapothoz képest gyökeresen átalakult a folyó működése. A változások következményeként a Tisza ma már egy olyan rendszerként viselkedik, amelyben a hordalék utánpótlása jelentősen lecsökkent, miközben az áramlási energia növekedett. Ezt a jelenséget a nemzetközi szakirodalom „hungry rivers”, azaz „éhes folyók” néven említi.
A szabályozások előtti Tisza kanyargós, sok mellékággal és kiterjedt árterekkel rendelkező folyó volt. Az első katonai felmérések térképei alapján jól látható, hogy a 19. századot megelőzően a meder jóval hosszabb, természetesebb vonalvezetésű volt. A 19. század folyamán végrehajtott átvágások hatására, a magyarországi folyószakasz hossza megközelítőleg 40%-kal csökkent, ami jelentős mederesés-növekedést eredményezett. A 20. században tovább fokozódtak a beavatkozások: kiépültek a partvédelmi művek, árvízvédelmi töltések és vízlépcsők, amelyek tovább korlátozták a folyó természetes mozgásterét.
Forrás: Török Gergely Tihamér (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem)
A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem kutatócsoportja az elmúlt években átfogó vizsgálatokat végzett a Tisza morfológiai fejlődésének feltárására. A kutatás három fő pillérre épült: adatgyűjtésre, adatelemzésre és numerikus modellezésre.
A kutatók csaknem kétszáz évre visszamenőleg gyűjtöttek össze mederszelvényeket, történeti térképeket, vízállás- és vízhozam-adatokat. Külön kihívást jelentett a korabeli mérések eltérő koordináta-rendszereinek és mértékegységeinek összehangolása. A vizsgálatok egyik legfontosabb eredménye, hogy a medergeometriai változások alapján számított megmozgatott hordalék mennyisége mintegy 85%-kal csökkent.
Ez azt jelenti, hogy a medermozgásból származó hordalékhozam napjainkra az eredeti természetes állapotban jellemző értéknek csupán mintegy tizedére esett vissza. Ez drámai változás, amely jól mutatja, hogy a folyó hordalékháztartása súlyosan megbomlott. A mederszint-változások elemzése alapján megállapítható, hogy a vizsgált szakaszokon a meder legmélyebb pontjai 1–2 méterrel süllyedtek az elmúlt évszázadok során. Ez a medermélyülés különösen kisvizes időszakokban válik hangsúlyossá, amikor a vízállások az egykori természetes állapothoz képest jelentősen alacsonyabb szinteken alakulnak. A kutatások szerint a 2025 nyarán tapasztalt rendkívül alacsony vízállások esetén a szabályozások előtti mederben a vízszint akár 1,5 méterrel magasabb lehetett volna. A hordalékcsökkenéssel párhuzamosan a meder esése is jelentősen növekedett.
A hossz-szelvények összehasonlítása azt mutatta, hogy a mederesés megközelítőleg 50%-kal nőtt a természetes állapothoz képest. A nagyobb esés fokozza az áramlási energiát, amely a hordalékhiány miatt már nem feltöltésre, hanem fokozott medererózióra fordítódik. A hordalékhiány és az esésnövekedés együttes hatása tehát a mederszint folyamatos csökkenését eredményezi.
Kiemelt szerepet játszik a Tisza-tó is a folyó hordalékháztartásának módosításában. A medertérképek összehasonlítása alapján a tó a lebegtetett hordalék jelentős részét visszatartja. A kutatások szerint az érkező hordalék mintegy 45–50%-a rakódik le a tározóban, így az alvízi szakaszokra lényegesen kevesebb hordalék jut. Ennek következménye a további mederszint-csökkenés és az eróziós folyamatok erősödése.
Forrás: Török Gergely Tihamér (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem)
A kutatócsoport saját fejlesztésű numerikus modellje lehetővé teszi a történeti és jelenlegi mederállapotok összehasonlítását. A modell a vízállások és vízhozamok alapján rekonstruálja a meder viselkedését, és deciméteres pontossággal képes akár méteres nagyságrendű vízszintkülönbségek becslésére. A módszer egyik jelentős újítása, hogy nem csupán szelvényadatokat, hanem részletes medertérképeket is felhasznál, így a korabeli topográfiai és hidraulikai viszonyok nagy pontossággal visszaállíthatók.
A modellfejlesztés során a kutatók rekonstruálták a szabályozások előtti meder- és ártérgeometriát is. Ez a történeti digitális terepmodell alapot teremt a kétdimenziós áramlási modellekhez, amelyek segítségével már nemcsak a vízszintek és sebességviszonyok, hanem az árhullámok levonulási dinamikája, valamint az ártéri vízmozgások is vizsgálhatók.
A hordalékrészecskék mozgási útvonalainak modellezése pedig lehetőséget ad a múltbeli és jövőbeli morfodinamikai folyamatok részletes feltárására. A kutatások gyakorlati alkalmazása túlmutat a tudományos megismerésen. A modellek segítségével értékelhetők különböző revitalizációs beavatkozások, például holtágak visszakapcsolásának hidraulikai és morfológiai hatásai.
Forrás: Török Gergely Tihamér (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem)
A számítások alapján ilyen beavatkozásokkal deciméteres nagyságrendű vízszint-emelkedés érhető el, ami különösen kisvizes időszakokban lehet jelentős ökológiai és vízgazdálkodási szempontból. A jövőbeli kutatások célja olyan komplex morfodinamikai modellek fejlesztése, amelyek nagy tér- és időléptékben képesek előre jelezni a mederváltozásokat és azok hidrológiai hatásait. Ezek az eszközök kulcsszerepet játszhatnak a klímaváltozás, az aszályos időszakok és az emberi beavatkozások hosszú távú következményeinek értékelésében.
Összességében megállapítható, hogy a Tisza az elmúlt két évszázad során jelentős antropogén átalakuláson ment keresztül. A hordalékszállítás drasztikus csökkenése, a mederesés növekedése és a tározók hordalékvisszatartó hatása együttesen a meder fokozatos mélyüléséhez és a kisvízi vízszintek jelentős süllyedéséhez vezetett. A korszerű numerikus modellezési módszerek ugyanakkor lehetőséget teremtenek a folyó múltjának rekonstruálására, valamint a jövőbeli vízgazdálkodási és revitalizációs beavatkozások tudományos megalapozására.
Forrás: NAK – Török Gergely Tihamér (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem) előadása a Vízvisszatartás: megoldások a fenntartható vízgazdálkodásért rendezvényen
Indexkép: unsplash.com
