Felső-Tisza-vidéki Vízügyi Igazgatóság
Ügyfélszolgálat: +36 42 502 200
A Kraszna folyón kialakult 2018. márciusi árhullám hidrológiája
2018.04.13. Potor Anita - Vízrajzi ügyintéző
Kraszna folyó vízrajzi jellemzői
A Kraszna a Tisza baloldali mellékfolyója, amely a Kárpátok (Meszes Hegység) hegységben ered és Vásárosnaménynál folyik be a Tiszába. A Romania és Magyarország területén déli irányból észak felé húzódó folyó teljes hossza 193 km, vízgyűjtő területe 3142 km2 (72 % Románia, 28 % Magyarország területére esik). Forrásvidékén középhegységek találhatók, ettől északra dombságok, majd még északabbra síkság húzódik. A legmagasabb és legalacsonyabb területrészek közötti magasságkülönbség majdnem 800 m. A Tisza-i torkolatnál a tszf. magasság 110-112 m. A hegy- és dombvidéki szakaszon, Alsószopor-ig, a Kraszna esése 5-10 m/km. Alsószopor-tól Nagymajtény-Gilvacs térségéig az esés 3 m/km alá csökken, de a legkisebb, 0,1-0,5 m/km a folyó legalsó szakaszán jellemző. Az ármentesítések előtt, a területet a folyó nagyobb áradásai gyakran elöntötték, a folyó gyakran változtatta futásirányát, sok elhagyott folyómedret és az Ecsediláp néven ismert eutrofikus mocsaras területet hozta létre. A nagyobb jelentőségű folyószabályozási munkákat 1895-1898 között végezték. Az alsó folyószakaszon a töltésekkel védett 66 km hosszú Kraszna csatorna, amely megkerülte a Ecsediláp-ot és már nem a Szamosba hanem közvetlenül a Tiszába lett bevezetve. Megszűntették a terület vízutánpótlását, megépítették a fő belvízlevezető csatornákat. Ezért a láp viszonylag gyorsan visszahúzódott, illetve kiszáradt.
Az árvízvédelmi töltések a Kraszna mindkét partján a Zilah patak torkolatától a Tiszáig lettek kiépítve. A mellékpatakokon csak rövidebb szakaszon építettek töltéseket. A vízgyűjtőben kialakított belvízrendszerből, a folyó magas vízállásai idején nem lehet gravitációsan levezetni a vizet. Ezért a folyó mentén összességében mintegy 72 m3/s belvízi szivattyúkapacitást létesítettek. A román területen lévő 14 szivattyútelepnek 58,2 m3/s maximális teljesítménye van (folyó közepes vízhozamának több mint 10-szerese). Ezek közül 3 db. (1,5 m3/s) Alsószopor felett, 12 db. (több mint 60 m3/s) Alsószopor és Ágerdőmajor között van.
1977-1978 között, a folyó felső szakaszán Varsolcnál alakították ki az összesen 40,65 millió m3 térfogatú víztározót. Innen látják el ivóvízzel Zilah (0,500 m3/s) és Szilágysomlyó (0,250 m3/s) városokat. Szintén az árvízszintek csökkentését szolgálják, a Alsószopor-i 5,8 millió m3-es és Moftin-i 5,68 millió m3 tározóképességű polderek is. Aszályos időszakokban a Kraszna viszonylag csekély vízkészleteinek pótlására, a Berettyó vízgyűjtőjéből mintegy 0,2 m3/s (maximálisan 0,750 m3/s) vízhozamot vezetnek át a Varsolci tározóba. Zilah város ipari-víz szükségleteit a Szamos folyóból (0,800 m3/s) is pótolták. Zilah és Szilágysomlyó városok szennyvizei jelentősen növelik a Kraszna kisvízhozamait. Vízhiány miatt elrendelésre kerülő korlátozás idején legalább 0,300 m3/s vízhozamot eresztenek le a tározóból, ami meghaladja a folyó természetes kisvízhozamát.

1. ábra A vízrendszer fő vízrajzi szakaszai, hosszúidejű vízrajzi állomások a Kraszna folyó vízgyűjtő területén

Hidrológiai előzmények
Március 17-18. között jelentős csapadékmennyiséget tapasztaltunk a Felső-Tisza vízgyűjtő hazai és külföldi részén. A csapadék gócpontja a vízgyűjtő déli részén helyezkedett el, a Kraszna és Kis-Szamos folyó vízgyűjtőjén, ahol a hőmérséklet 0 °C fölött volt, így a csapadék teljes mértékben eső formájában hullott.
Március hónapban a sokéves csapadékátlag erdélyi területen 43 mm, 2018. márciusában 19-ig 51 mm hullott, melynek fele az árhullámot megelőző időszakban, 2 nap alatt hullott le eső formájában.
2. ábra 6 órás csapadékösszeg a Napkori radaradatok alapján

A korábbi hóolvadás hatására a Kraszna folyó mederteltsége közepes volt, így a fenti csapadék hatására a készültségi szinteket meghaladó árhullám indult el.

Árhullámok kialakulása és levonulása

A március közepén tapasztalt csapadéktevékenység következtében a Kraszna folyón Alsószopornál II. fokú készültségi szintet lényegesen meghaladó árhullám indult el, 470 cm-es maximális vízállással és 122 m3/s-os vízhozammal, az alsóbb szakaszokon jelentős hozzátáplálással az oldalágakról. Királydarócnál a maximális vízhozam már 146 m3/s volt.

A Majtényi tározó a Kraszna folyó román vízgyűjtőjén helyezkedik el, kizárólag árapasztó funkciót tölt be, területe 294 ha. A folyó királydaróci szelvényében 70 m hosszú oldalbukón át bukik be a víz a tározóba 380 cm-es királydaróci vízállásnál. A tározó március 18-án lépett működésbe, az oldalbukón 75-80 cm-es bukással. A Majtényi tározóba a vízbeeresztés 19-én a déli órákig tartott, eközben összesen 6,3 millió m3 volt a maximálisan betározott vízmennyiség.

A tározó igénybevétele hatással volt az alsó állomásokon levonuló víztömegre. A tározó fölött, Királydarócnál a tetőzés 146 m3/s-os vízhozamot jelentett. A Majtényi tározó szabályzata szerint az 1 m-es maximális vízátbukás 94 m3/s-os vízhozam mellett lehetséges, így március 18-án 80 cm-es bukásnál a tározóba 75 m3/s-os vízhozammal folyt be a víz a Kraszna folyóból. A tározó alatt, mérések alapján Domahidánál a maximális vízhozam érték 56 m3/s volt.
3. ábra A Kraszna folyó vízhozama a Majtényi tározó beeresztése felett és alatt, Királydaróc és Domahida szelvényében

A tározó leeresztése 19-én a reggeli órákban megindult a nagymajtényi szelvényben, a beeresztés alatt 2,8 km-rel, a majtényi zsilipen keresztül, átlagosan 10 m3/s-os vízhozammal. A kéttáblás zsilipet a műtárgy biztonsága érdekében már a vízbukás befejezése előtt meg kellett nyitni, így a tározótérben lefolyt víz a Kraszna medrének tehermentesítésére is szolgált a be- és leeresztés szelvénye között.

A tározó alatt Domahida állomáson az árhullám áradó ágán 18-án 52 m3/s, 19-én 62 m3/s-os mért vízhozamokat tapasztaltunk.
Az árhullám levonulásának görbéi a következő ábrákon láthatóak. Ebben az időpontban a határszelvény közelében lévő Domahida állomáson III. fokú (550 cm) készültségi szinteket meghaladó (587 cm) tetőzés következett be 20-án hajnal 4 órakkor. A Majtényi-tározó leeresztése illetve a szivattyútelepek üzemeltetése miatt a tetőzés, majd az apadás is időben elhúzódik.

4. ábra Alsószopor vízállás adatsor

5. ábra Királydaróc vízállás adatsor


6. ábra Domahida vízállás adatsor


7. ábra Kraszna Ágerdőmajor vízállás adatsor

8. ábra Kraszna Kocsord vízállás adatsor


Hazai területen, az ágerdőmajori tetőzés 20-án 18 órakor következett be 565 cm-es vízállás mellett (II. fok 550 cm). A tetőzést a Majtényi tározóból leeresztett, 6,26 millió m3 víztömeg hatására lassú apadás követte, majd a tározó leürítésének végével felgyorsult.
Kocsordon a tetőzés az ágerdőmajori után 3 nappal következett be, 23-án 14:00 óra és 24-én 2:00 óra között, 575 cm-rel. Az árhullám a szelvényben, az II. fokú készültségi szintet 45 cm-rel haladta meg.

Az alábbi táblázatban látható a legutóbbi 2015-ös krasznai árhullám, illetve két korábbi hasonló időszakban levonuló árhullámok levonulási idejének összehasonlítása. A táblázatban szereplő adatok alapján elmondható, hogy a levonulási idő igen széles skálán mozog, több tényező is befolyásolja, többek között a folyó mederteltsége, a szivattyútelepek működése, a tározó ürítése illetve a meder benőttsége.

Tetőzés
(cm)
Tetőzés ideje
Alsószopor
Domahida
Ágerdő
Kocsord
Alsószopor
470
475
305
2018.03.18 08:00
2015.05.27 15:00
2003.03.13. 2:00
0
0
0
505
1999.02.23 3:00
0
Domahida
587
574
563
2018.03.20 04:00
2015.05.29 23:00
2003.03.14. 0:00
44
56
22
0
0
0
628
1999.02.24 10:00
31
0
Ágerdő
565
530
560
2018.03.20 18:00
2015.05.30 17:00
2003.03.14.12:00
56
74
34
12
18
12
0
0
0
609
1999.02.24 18:00
39
8
0
Kocsord
575
468
581
2018.03.23 14:00
2015.06.02 18:00
2003.03.15.22:00
136
147
68
80
91
46
68
73
34
0
0
0
647
1999.02.26 20:00
97
58
50
0
1. táblázat Levonulási idők alakulása órákban kifejezve, a Krasznán a 2018. márciusi, a 2015. májusi, a 2003. márciusi és 1999. februári árhullámok esetében

Vízhozamok alakulása a Kraszna folyón
A Vízrajzi és Adattári Osztály vízhozammérő csapata 17 db árvízi mérést végzett (Q-liner és ADCP műszerekkel) a Kraszna folyón, ebből 10 db-ot az ágerdőmajori és 7 db-ot a kocsordi szelvényben. A vízhozammérési eredmények felhasználásával Q-H összefüggések készültek. A Q-H összefüggések – akárcsak más nagyobb árvizek esetében is - jellemzően hurokgörbék. A határszelvényben a Krasznán az áradó és apadó ág vízhozama közötti különbség elérte a 8-10 m3/s-ot Ágerdőmajornál és Kocsordnál is.

9. ábra Árvízi hurokgörbék az Ágerdőmajor és Kocsord szelvényekben 2018. március 19-26-ig végzett mérések alapján





Előrejelzések

A Felső-Tiszán és mellékfolyóin jelentős csapadékos időszakok következtében az év bármely időszakában lehet számítni magas és heves árhullámok kialakulására. Az újonnan megépült és épülő árvízszint-csökkentő tározók szabályszerű működtetése értekében rendkívül fontos az árvízi riasztás és az előrejelzések időelőnyének növelése, a vízállás és vízhozam előrejelzésének megbízhatóbbá tétele, valamint a teljes árhullámkép pontos előrejelzése.

A Vízrajzi és Adattári Osztály által kiadott előrejelzések Ágerdőmajor állomásra vonatkozóan pontos (+/- 15 cm) volt. A kiadott előrejelzéseink másfél nap időelőnyt biztosítottak a védekezés megszervezésére, mely viszonylag rövid, növelni szükséges.
A lassú levonulás és az árhullám ellapulása miatt Kocsord szelvényre a nagy időelőnyű előrejelzett érték az első előrejelzés esetén jóval alacsonyabb volt a bekövetkezetteknél. Azonban az időelőny csökkenésével a pontosság növekedett.


Előrejelzés ideje
Előrejelzett tetőzés
Időelőny
Előrejelzés hibája
Ágerdőmajor
2018.03.19 08:00
53020 cm
34 óra
-15 cm
Ágerdőmajor
2018.03.20 08:00
57020 cm
10 óra
0 cm
Kocsord
2018.03.19 08:00
51020 cm
102 óra
-45 cm
Kocsord
2018.03.20 08:00
56020 cm
78 óra
0 cm
Kocsord
2018.03.21 08:00
56020 cm
54 óra
0 cm
Kocsord
2018.03.22 08:00
57010 cm
30 óra
0 cm
2. táblázat A kiadott előrejelzések, illetve azok eltérése a tényleges tetőzési értékektől

Összességében elmondható, hogy a 2018. márciusi árvízi előrejelzés sikeres volt. A kiadott hidrológiai tájékoztatók és előrejelzések időelőnye megfelelő, és a vízállás előrejelzések is beváltak, annak ellenére, hogy a romániai vízgyűjtőrészről érkező hidrológiai adatok nem teljes körűek.