Hidrológiai Közlöny 1948 (28. évfolyam)

ÉRTEKEZÉSEK - KASSAI FERENC: Paleogén szénbányászatunk, a karsztvíz és a védekezés módjai

12 tiltokOLŐGIAI KÖZLÖNY XXVHl. <-v1. )!>',.1. I—}. seih». 1. A KARSZTVÍZ KELETKEZÉSE. A talajvíz és ezzel egyúttal a karsztvíz keletkezésének kérdése éppen a víz nagy fontossága miatt — már az ó-korban is állandóan foglalkoztatta a természetkutatókat. A kondenzációs talajinz-elméleténsk eredetét Arisztotelesig vezethetjük vissza. Volger 1877-ben a VDI gyűlésen mondta el „Kein Wasser des Erdbodens rührt her vom Regenwasser" híressé vált szavait. (3.,58.) Tehát Volger szerint a talajvíz és pótlása nem a csapadékból, hanem kizárólag csak a felszín alatti levegőben levő vízgőz kondenzációjából származik. Szerinte ez a víz igen nagy mennyiségű. Latham szerint (Lüdecke közlésében) a kondenzációból keletkezett vízmennyiség 30 év középértékében csak 7.5 mm, sőt az újabb mérések szerint az így keletkezett vízmennyiség oly csekély, hogy semmi különösebb jelentőséget sem tulajdonítanak ennek. A keletkezett vízmennyiség nulla, vagy a nullához igen kö-' zelálló. (4.,10.) Arid vidékeken van létjogosultsága ennek a kondenzációs talajvíz elméletnek, természetesen ott is csak megfelelő határok között. Magyarországon a hőmérsékleti viszonyok miatt jelentőséget nem igen tulajdoníthatunk az így származó víznek, annál kevésbbé, mert a külföldi szakirodalomból is tudjuk annak jelentéktelenségét. Szivárgási folyamatra gondol a másik talajvíz elmélet kidolgozója, amikor a csapadéknak a földbe szivárgó részéből származtatja a föld vizeit. Ez az elmélet sem új keletű, mert már Kr. sz. előtt kb. 40-ben Marcus Vitruvius Pollis minden talajvizet és forrást a földbe szivárgó, eső- és olvadék vízből, tehát csapadékvízből vezet le. (2.,75., 3., 16.) Ez a talajvíz elmélet azonban feledésbe merült és csak a XVIII. században találkozunk ezzel a gondolattal Mariotte-nál. Ez a feltevés már egészen modern felfogásnak tekinthető, s különös érdeme lehet M. V. Pollisnak, hogy erre már közel kétezer éve rájött. Ez elmélet szerint minden talajvíz légköri csapadékból származik, amit Pettenkofer Volgerrél ellentétben a következőképpen fejezett ki: „Alles Wasser, welches in die Erde ist, rührt vom Regenwasser her." (3.,59.) A földrejutó csapadék egy része elpárolog; egy része a felszíni vizeket táplálva elfolyik és csak egy harmadik része szivárog a talajba s táplálja a földalatti vizeket. Pontosan meghatározni a három részlet arányait nem lehet, amiért a szakírók véleménye így érthetőeh sokszor nagyon is eltérő. A párolgás biztosítja az állandó körfolyamatot. A víz egyrésze már a föld felszínére jutva, sőt még előtte is elpárolog: a kapillaritás révén és a növényzet közvetítésével ugyancsak párolog el víz. Keilhack szerint az elpárolgás mindig több, mint a csapadék '/.ia s sz

erinte Közép- és Nyugat-Európa egyes részein a csapadéknak 79.1%-a párolog el és csak a fennmaradó 20.9% csapadékmennyiség táplálja a talajba beszivárgó és az azon elfolyó vizeket. Ule szerint elpárolgásra csak 70%; beszivárgásra és elfolyásra pedig 15—15% esik. (2.,89 -90.) Nyugat-Európában így általában a csapadéknak 19%-át szokás beszivárgónak tekinteni. (5.,6.) Specht a Pegnitz-völgyben 763 mm csapadékmenynyiség mellett 1913—1919 között elpárolgásra 53%-ot, beszivárgásra 35%-ot és elfolyásra csak 12%-ot talált. (3.,44.) Piefke viszont a berlini 671 mm csapadékot 20%-ban beszivárgásra, 7%-ban elfolyásra és 73%-ban elpárolgásra osztja fel. Wupderlich szerint a Kladno melletti források az évi 480 mm-es csapadékmennyiségnek 13%-át szolgáltatják. Franciaországban neokommészköből fakadó források az évi közepes csapadékmennyiségnek 59%-át adják s Hőfer szerint ez az arány megközelítőleg érvényes hasonló kifejlödesü karsztos területekre is. Belgiumban csak 33% a beszi-> várgó csapadékmennyiség. Csehországban krétakorú homokkövekben, márgákban és meszes-márgákban (rétegdölés 3°) a 889.5 mm-es csapadéknak 24.73%-a, illetve Hőfer újabb számítása szerint 31.02%-a szivárog be. Ugyancsak itt Stapff 32.07%-ot állapít meg beszivárgásra. (3.,52—53.) A Zürich-hegységben Keilhack szerint —- mint Angliában — az esőnek 30—50%-a, a hónak 70—90%-a szivárog a mélybe. (2.,379.) A beszivárgó mennyiséget az éghajlati és talajviszonyok, a csapadék nagysága és gyakorisága, geológiai és tektonikai s végül még a különleges helyi viszonyok (szélirány, beépítettség, agrárkultúra, stb.) igen nagy mértékben .befolyásolják. Ezek a tényezők helyenként és időnként mások és változnak még ugyanarra a helyre vonatkoztatva is. így ennek megfelelően az előbb felsorolt értékek csak a meghatározott helyre és időszakra vonatkozhatnak. Természetesen következtetéseket vonhatunk le e megállapításokból és közel azonos vagy hasonló viszonyok esetére további vizsgálatokhoz alapul is szolgálhatnak ezek. A szakirodalom a csapadék mennyiségének nagy általánosságban '/:t részét veszi beszivárgásra és Horusitzky Henrik is a csapadék 33%-át tekinti a föld alatt tározódó vizeket táplálónak. (6.,72.) A későbbiekben még visszatérünk becsléseinknél ezekre a %-os értékekre. A légköri csapadéknak a mélybe szivárgó része igen változatos úton halad sokszor nagy mélységig a föld belsejébe. Az állandó körfolyamat során a víz változatos úton és módon visszakerül a légköri kiindulási helyére. A beszivárgó vizek útját csak ritkán és akkor is csak aránylag igen rövid pályán követhetjük közvetlenül. A beszivárgó víz mozog a föld középpontja felé a nehézségi erő hatására. Minél kisebbek az ellenállások, annál gyorsabb a mozgás. A gyakorlati megfigyelések tapasztalatokon alapulnak és ezek nyomán éppen az igen körülményes és kisszámú rendszeres megfigyelések miatt — ama körülményekről, me. lyek között a víz a mélyben van, csak feltevések alapján szerezhetünk bizonyos képet. A beszivárgásnál fellépő erők hatása részint növeli a beszivárgás sebességét, részint azonban gátat emel a víz mozgásának. Az adhézió hatására az ásvány és közét szemecskék felületére egy parányi vízhártyácska tapad, amelyet csak 100 C°-on felüli hevítéssel távolíthatunk el. Az adhéziós erő nagyságára még ezideig nincsenek elfogadható számszerű adatok. Annyi ismeretes, hogy ez az erő annál nagyobb, minél kisebb az ásvány határszöge és minél nagyobb az ásvánnyal érintkező folyadék felületi feszültsége. A felületi feszültség nagysága a hőmérséklet emelkedésével csökken és víz esetében elég tág határokon belül a/ a

0. [1 — Y-t] egyenlettel fejezhető ki. Az <í„ a 0 C°-ú vízre vonatkozik és 76.1 dyn/cm-rel egyenlő; •/ = 0.0020. A t a hőmérsékletet jelenti C°ban. A határszög homokkőnél 0 , agyagpalánál 10—13". A víz annál jobban terjed szét az ásvány felületén, vagyis annál jobban nedvesíti meg, minél kisebb a kérdéses ásvány vagy kőzet határszöge. (7.,11 -13.) így homokkő esetén a megnedvesítés tökéletes, mert a határszög 0°. Ez a felületi víz mennyiségére nézve annál nagyobb,minél nagyobb a kőzet- vagy ásványszemecskék felülete. Egyenlő térfogatok esetén a felület pedig annál nagyobb, minél kisebb a kőzet- vagy ásványszemecskék átmérője. A higroszkopikus vízfelvétel miatt kevesebb lesz a cseppfolyós víz és a gázok számára a