Közép-Európa legnagyobb tava a Balaton, területe 596 négyzetkilométer, a tengerszint feletti magassága 104 méter. Átlagos mélysége három méter, legmélyebb a Tihanyi-félszigetnél, itt 12 méternyi. A tó szélessége átlagosan 5-6 kilométer, legszélesebb Siófok és Alsóörs között, ahol 12 kilométer. A Balaton hossza Keszthely és Balatonakarattya között 77 kilométer. Felületérõl több víz párolog el, mint amennyit a ráhulló csapadékból nyer. A balatoni nyár május végétõl szeptember elsõ feléig tart. A legmagasabb nyári vízhomérséklet 26-28 Celsius fok. Az uralkodó szélirány az északi, a szél a Bakonyon keresztül érkezik.

Nagy tavunk majdnem minden télen befagy. A jég átlagos vastagsága 10-20 centiméter, de mértek már 70 centiméternyit is. A fokozódó hideg hatására a jég összehúzódik, és nagy durranásokkal, a parttól elszakadva megrepedezik. Ha enyhül az idõ, a jég kiterjed, a korábbi repedések mentén a táblák feltorlódnak, torlaszok jönnek létre. A repedések hosszú, nyíltvízi csatornákat is eredményeznek, ezek a rianások.

Télen aratják a partmenti sáv jellemzõ növényét, a nádat. A balatoni nád amellett, hogy keresett exportcikk, ökológiai szempontból is nagyon fontos. Élõhely, itt fészkelnek vízimadaraink, a nádasban találnak ívóhelyet a halak. A nádas nélkülözhetetlen a tó anyag- és energiaforgalmában, öntisztulási folyamatában. Ma a vízfelület alig másfél-két százalékát borítja nád. Ez a mennyiség mintegy 40 százalékkal kevesebb az 1968-ban felmértnél.

 1.  A Balaton hosszúidejű vízszintváltozásai

 A Balaton napjainkig folyamatosan meglevő, egységesen összefüggő vízfelülete 6-8 ezer éve alakulhatott ki, vagyis a Balaton nemcsak geológiai, hanem limnológiai értelemben is igen fiatal képződmény.

A Balaton vízháztartását és vízjárását történelmének első, mintegy 7 ezer éves időszakában kizárólag természeti körülmények befolyásolták. A régészeti kutatások szerint az ember korán megtelepedett a tóparton és a vízszintingadozásoktól függően változtatta településeinek helyét, de a tó életébe nem avatkozott be (1. ábra).

1 . ábra: A Balaton tartós vízállásainak görbéje i. e. 800-tól napjainkig

Bendefy L. (1965) nyomán

A Balaton fejlődésének második, máig tartó szakaszát az emberi beavatkozások napjainkig tartó következményei jellemzik. Egyes szerzők szerint az avarok (VII‑VIII. század) már a vízeltereléseket, mesterséges elöntéseket védőműként alkalmazták. Az első valószínűsíthető beavatkozás Galerius császár idején (III. század) történt, bár a Siófoknál épített Galerius-féle zsilip létezéséről megoszlanak a vélemények.

A legenda szerint a tatárdúlás hírére a tihanyiak elzárták a tó természetes lefolyását lehetővé tevő fokot és a megemelkedett vízszint szigetté formálta a Tihanyi-félszigetet.

A XIII. századig a partvonal és a vízszint alakulása lényegesen nem tért el a római kori állapottól. A XIV. századtól a XVII. századig a klimatikus viszonyok változásának hatására a tó szintje megemelkedett és elérhette a természetes hidrológiai egyensúlyt. A vízgyűjtőn nem történt olyan beavatkozás, amely a tó addigi vízháztartási viszonyait érintette volna. Mintegy 60 %-os lehetett az erdős-cserjés terület aránya, a Zala és a déli parti mellékvizek alsó szakasza mocsaras volt, amely sok vizet párologtatott el. A hozzáfolyás csak mintegy fele volt a mainak, ugyanakkor a párolgás a maihoz volt hasonló. Ennek következtében a tóból lefolyás a XIV. század végéig csak időszakosan fordult elő.

A XV-XVII. században bekövetkezett csapadékosabb és hűvösebb időjárás hatására nagyobb hozzáfolyás és kisebb párolgás alakult ki, emelkedett a vízállás és gyakoribbá vált, nőtt a lefolyás.

A XVIII. század elejétől fokozatosan kezdődtek meg azok az emberi beavatkozások a vízgyűjtőn és a parton, amelyek befolyással voltak a tó vízháztartására és vízjárására. A vízgyűjtőn végrehajtott, nagy területet érintő erdőirtások hatására megváltoztak a lefolyásviszonyok, a melegebbre fordult időjárás következményeként szélsőségesebb lett a csapadékeloszlás, fokozódott az erózió. A tó vízszintingadozása növekedett, szélsőségesebbé vált a vízjárás. 

1863-ig a Balaton vízállása a maitól merőben eltérő hidrológiai viszonyok között alakult ki. Ezek összefoglalva a következők voltak:

·         a vízgyűjtő terület maitól eltérő növényborítottsága és művelése

·         a tavat tápláló vízfolyások szabályozatlansága

·         a Kis-Balaton, a Nagyberek és a Tapolcai-öblözet ősállapota (mocsár, csaknem összefüggő vízborítás)

·         a Sió-völgy szűkös leeresztő kapacitása, a leeresztő zsilip hiánya

·         a Balaton vízállásai és vízszintingadozásai 1863-tól a Siófoki-zsilip és vízmérce üzembe helyezésétől ismertek.

Az 1863 utáni vízállások a korábbinál kisebb, de még mindig jelentős vízszintingadozásokat mutatnak. A Sió-zsilip többszöri átépítése, a Sió-meder vízlevezető-képességének bővítése lehetővé tette a vízszintszabályozás fokozatos módosítását, amely a szabályozási sáv fokozatos szűkítését és emelését jelentette (2. ábra).

2. ábra: A Balaton évi minimális, átlagos és maximális vízállásai

1863 – 2003 között

A jelenlegi vízszint-szabályozási előírás 1997 óta van érvényben. Eszerint a tó vízállásának megengedhető maximuma 110 cm, a minimum (amelynek tarthatóságát alapvetően a meteorológiai és hidrológia tényezők alakulása határozza meg) 70 cm.

A közölt vízállásadatok a siófoki vízmérce „0”-pontjához viszonyított vízszinteket jelzik (75 cm-es vízállás esetén a tó átlagos mélysége 3,36 m).

A vízszintszabályozásnak természetesen korlátai vannak. A Balaton természetes vízjárásában – a hidrometeorológiai tényezők jelentős természetes változékonysága miatt – viszonylag kis valószínűséggel előfordulnak olyan időszakok, amikor a jelenlegi szabályozási sávon belül a vízállás nem tartható. Ezek a szélsőségesen száraz vagy éppen nedves évek, de még inkább egymást követő, általában 3-5 évből álló évcsoportok.

2.  A Balaton vízháztartása 2000-2003 között

 A Dunántúl nyugati és középső részén elhelyezkedő 5775 km² kiterjedésű vízgyűjtő vízrajzi szempontból hat részre tagolható. Legnagyobb területű (2622 km²) a tó hozzáfolyásának mintegy felét adó Zala folyó vízgyűjtője. A Balatontól északra található a 820 km² területű Balaton-felvidéki, délre pedig az 1272 km² kiterjedésű Somogyi-dombsági vízgyűjtő. A tó északkeleti partvidékét – Balatonfűzfőtől Siófokig – keskeny sávban a 36 km² területű Mezőföldi vízgyűjtő határolja. A közvetlen tóparti (vízfolyásokhoz nem tartozó) vízgyűjtő 431 km² területet foglal el. A teljes vízgyűjtő része a tó vízfelülete, amely (100 cm-es vízállás esetén) 594 km².

 A vízgyűjtő a mérsékelten meleg és nedves kontinentális éghajlati körzethez tartozik, az évi csapadékösszeg a Zala forrásvidékén átlagosan 800 mm, míg a Mezőföldi vízgyűjtőn már csak átlagosan 600 mm. A vízgyűjtőre hulló csapadék sokéves (1921-2003) területi átlagértéke 684 mm/év. 1921 óta a legszárazabb évben (2000) a vízgyűjtő évi csapadékösszege 469 mm, a legnedvesebb évben (1965) pedig 981 mm volt. Az átlagos évi középhőmérséklet a Zala-vízgyűjtő nyugati részén és a Bakonyban 9,0 - 9,5 ^oC , másutt 9,6 - 10,5 ^oC között van.

 A Balatonba a vízgyűjtőről 51 vízfolyás torkollik, közülük azonban csak 20 vízszállítása folyamatos, a többi időszakos. A Balatonhoz a felszín alatt talajvízből és karsztvízből is van hozzáfolyás. A talajvízből történő hozzáfolyás vízháztartási szempontból jelentéktelen. A Balaton északi vízgyűjtőjén a felszín alatt összefüggő karsztvízkészlet található, amelyből részben a vízgyűjtőn, részben a tómederben fakadó források vizet juttatnak a tóba.

 A tó átlagmélysége a siófoki vízmércén megfigyelt 75 cm-es vízállás (104,17 m B.f.) esetén 3,36 m, ennek alapján a Balaton a sekély tavak csoportjába tartozik. Ezek a tavak mennyiségi és minőségi szempontból rendkívül érzékeny rendszerek. A környezet térbeni és időbeli változásait tükrözik a tó mennyiségi és minőségi állapotát leíró paraméterek nagyfokú változékonysága.

 A mennyiségi változások jellemzésére kézenfekvő módszer a tó vízforgalmának megismerése, amely a vízforgalomban szerepet játszó vízháztartási tényezők meghatározását és ennek alapján a vízháztartási mérleg összeállítását jelenti.

 A Balaton vízháztartásának részletes vizsgálatával először részletesen Szesztay Károly foglalkozott, aki az 1921‑1958. közötti évekre készített havi vízháztartási mérlegeket. Őt megelőzően csupán a vízháztartás egy-egy tényezőjét (párolgás, természetes vízkészlet-változás) vizsgálták. Az 1863-1920. közötti évekre csak a leeresztést, a vízállásváltozást és ezek összegeként a természetes vízkészlet-változást határozták meg. Az 1921 előtti időszak természetes vízkészlet-változás adatai pontatlanok, azokat vízháztartási mérlegben nem ellenőrizték. Hasonlóan nem megbízhatók a tó párolgására vonatkozó 1921 előtti adatok sem.

 A Balaton vízháztartását az alábbi egyszerű egyenletekkel írhatjuk le:

 ΔK = (C + H) – (P + L + V_h)

 ΔK_T = C + H – P

 ahol       

C – a tóra hulló csapadék , H – hozzáfolyás a tóhoz , P – párolgás a tó felszínéről , L – lefolyás (leeresztés) a Sió-csatornán , V_h – közvetlen vízhasználat a tóból (a tóból kivett és használat után visszavezetett vízmennyiség különbsége) , ΔK – a tó vízkészlet-változása , ΔK_T – a tó természetes vízkészlet-változása

1. táblázat: A Balaton vízháztartási tényezőinek az 1921-2003 közötti időszakra vonatkozó átlag- és szélsőértékei

Az 1. táblázatban közölt adatok szerint sokévi átlagban a Balaton – a vízszint-szabályozási rend betartásának figyelembe vételével – levezetendő többletvíz-készlettel rendelkezik, amelynek mennyisége közelítőleg a tóra hulló átlagos évi csapadékmennyiséggel egyezik meg.

A Balaton vízgyűjtő területén az elmúlt négy évben (2000-2003) tapasztalt csapadékszegény időjárás miatt szélsőséges helyzet alakult ki a tó vízháztartásában, amelynek látványos következményeként tó vízállása 2000. nyarától többnyire a szabályzási sávon kívül (az alsó szabályozási szint alatt) tartózkodott.

A tó éven belüli vízszintingadozása ebben az időszakban a jellemző évi menet (téli félévi vízállás-emelkedés, nyári félévi vízállás-csökkenés) szerint alakult, ugyanakkor – a növekvő vízhiány miatt – a vízállás menetgörbét az egymást követő években egyre alacsonyabb vízállások jellemezték (3. ábra). Megjegyezzük, hogy 2000. május 1-én a tó vízállása 104 cm volt, ezután a Balatonból - többletvíz-készlet hiányában – vízszintszabályzási célból vízeresztés nem történt.

A Balaton vízgyűjtő területére hulló csapadék

 A tó vízgyűjtő területére hulló csapadék mennyiségét (területi csapadékátlag) 25 csapadékmérő állomás adatainak felhasználásával határoztuk meg. A vízgyűjtő területre sokéves (1921-2003) átlagban 684 mm/év csapadék érkezik.

 A 2000-2003 közötti négy év mindegyike az átlagosnál szárazabb volt a Balaton-vízgyűjtőn. Ezen belül kiemelkedően csapadékszegény volt a 2000. év, ekkor az évi csapadékösszeg területi átlagértéke 469 mm volt, amely 1921 óta a legalacsonyabb érték. A négyéves halmozott csapadékhiány 653 mm-re adódott, amely az 1921-től figyelembe vett időszakban példa nélkül álló érték, közel egyéves átlagos csapadékmennyiségnek felel meg (4. ábra).

 A csapadékhiány négyéves összegének területi eloszlásában jelentős különbségek állapíthatók meg (5. ábra). A legkisebb csapadékhiány (350 – 450 mm) a vízgyűjtő északkeleti peremén és a tótól délre elhelyezkedő Belső- és Külső-Somogyi részvízgyűjtőn fordult elő. A legnagyobb csapadékhiány (700 – 800 mm) – a lefolyás szempontjából különösen fontos – Zala-vízgyűjtő nyugati és déli részén alakult ki.