The effect of the Danube diversion on the soil moisture conditions in Csallóköz and Szigetköz

Abstract

Summary. Following the commissioning of the Gabčíkovo (Bős) hydroelectric power plant in 1992, a monitoring program was launched to assess the agricultural and forestry consequences of the diversion of the Danube into a newly built derivation channel in the Žitný ostrov (Csallóköz) and Szigetköz areas. Prior to the Danube diversion, groundwater played a significant role in the water supply of plants, therefore it is of primary importance to monitor the changes in groundwater levels and soil moisture. Correlation between the groundwater depth and soil moisture time series taken at four measurement points of Szigetköz (T-03, T-04, T-09, T-16) between 1995 and 2012 was analysed. Average and extreme water levels (quartiles 1 and 4) were examined for the 18-year time series, in which 2nd and 3rd quartiles of the groundwater levels were treated together as characteristic water level. It was found that groundwater significantly correlated with soil moisture storage below the rooting zone of field crops. Összefoglalás. A Gabčíkovo (Bős) vízerőművet 1992-ben helyezték üzembe. A dunacsúnyi duzzasztó vize a bősi erőművön átfolyva a Szlovákiában épített vízlevezető csatornából 40 km után tért vissza a korábbi Duna főmederbe. A régi Duna főmederbe emiatt az elterelt szakaszon a korábbi vízmennyiség ötöde került. Minthogy mind a szlovákiai, mind a magyarországi mezőgazdasági és erdőterületek vízellátásában a talajvíz és a dunai árhullámok jelentős szerepet játszottak, 1995-től a Duna-elterelés hatásának felmérésére talajvízszint és talajnedvesség monitoring program indult a Csallóközben és a Szigetközben. A szlovák megfigyelések publikált anyagainak megállapításait és a Szigetközből két szántóföld, egy kaszálórét és egy nyárfaültetvény 1995 és 2012 közötti mérési adatait dolgoztuk fel. A talajvízmélység és a 10 cm-es talajrétegek mért térfogatszázalékos (v.%) nedvességtartalmából számított talajvízkészletek közötti korrelációt számítottuk. A 18 éves idősoron külön vizsgáltuk a jellemző, illetve a szélsőséges vízszintek (1. és 4. kvartilisek) hatását. A jellemző vízszintek hatásának vizsgálatához a talajvízszint értékek 2. és 3. kvartilisét egyben kezeltük. Megállapítottuk, hogy szignifikáns, ill. közel szignifikáns összefüggés csupán az átlagosnál a talajfelszínhez közelebbi (Q1) talajvízmélység esetén volt kimutatható mind a mély (T-03), mind a sekély talajrétegű (T-09) szántóföld 210–300 cm-es, illetve 120–140 cm-es talajszintjében. Vagyis a szántóföldi kultúrák számára az átlagos talajvízmélység nem jelentett vízpótlást. A régi Duna főmederhez közeli kaszálóréten (T-04) a talajvízmélység helyett a dunaremetei medervízszint adatok és a talajnedvességkészlet között még a 140 cm-es mélységben található kavicsos alapkőzet fölötti 20 cm-es talajrétegben sem volt jelentős kapcsolat. A mély talajrétegű (300 cm) erdészeti mérőhely (T-16) talajvízmélység és talajnedvességkészlet korrelációja csupán a 210–300 cm-es talajréteg esetében volt közel szignifikáns. A nyárültetvények fejlődéséhez szükséges éves 700–900 mm vízigény biztosítására emiatt a régi Duna főmederbe engedett többletvízre lenne szükség. A szántóföldi kultúrák terméshozama is elsősorban az adott év csapadékmennyisége és eloszlása szerint alakul. Amennyiben az időjárási feltételek kedvezőtlenek, megoldásként öntözni szükséges. Beszámoltunk továbbá arról, hogy két éve négy mérőhely üzemel, ami a naponta óránként mért 6 órás átlag talajnedvesség-adatokat gyűjti. A folyamatos talajnedvesség-adatgyűjtés célja az időjárás, a növényi vízfelhasználás és a talajvízből történő nedvesítés nyomon követése és a talajvízforgalom-modell leírásának a kontrollja. A közeljövő feladata az évente 12-14 alkalommal az ezeken a mérőhelyeken is gyűjtött kapacitívszondás és a folyamatos nedvességmérési eredmények megfeleltetése, minthogy a bemutatott közel azonos példa mellett több helyen és mélységben időben párhuzamos módon változik ugyan a kétféle érték, azonban akár több, mint 5 v.% különbséggel.