Hidrológiai Közlöny 1964 (44. évfolyam)

5. szám - Dr. Ubell Károly: A folyó és talajvíz összefüggése a Duna mentén

HIDROLOGIAI KÖZLÖNY 44. ÉVFOLYAM 5. SZÁM 193—236 oldal Budapest, 1964. május HIDROGEOLÓGIA A folyó- és talajvíz összefüggése a Duna mentén Dr. UBELL KÁROLY a műszaki tudományok kanditátusa A Duna magyarországi szakaszán a folyó medre közvetlen összeköttetésben áll a Duna mentén elhelyezkedő, talajvizet tároló vízvezető rétegekkel. A folyó- és talajvízállás relatív helyzetétől függően, egyik esetben a folyó táplálja a talajvizet, máskor a folyó szívja el a part menti sáv talajvizét. Egyes folyószakaszok jellegét a középvízi helyzet alapján ítélhetjük meg. A Duna felső szakaszán, 1850 fkm-től 1810 fkm-ig függőmederben folyik, s még kisvíznél is táplálja a nagy vastagságú kavicsrétegben elhelyezkedő talajvizet. Egyébként a Dunának beágyazott kisvízi és középvízi medre van és csak árhullámoknál szivárog a víz a partmenti sáv talajvizébe. A folyó mellett két területsáv különíthető el. A folyó közvetlen hatása alatt álló talajvíz hűen követi a folyó vízállásváltozásait. Ez a hatás rendszerint csak néhány 100 m-es parti sávra korlátozódik. A közvetett folyóhatásnál minden vízszíningadozás hatása nem észlelhető, de több árhullám összegezett eredményeként halmozódott talajvízállásemelkedés, alacsony folyóvízállás idején talajvízelszívódás tapasztalható. A két területsáv határa a folyóra merőleges vonalban elhelyezett talaj vízmegfigyelő kutakban észlelt talajvízjárás alapján egyértelműen meghatározható. A folyó hatástávolsága a legnagyobb azon a 40 km-es szakaszon, ahol függőmederben folyik a Duna, mégpedig 8—10 km, a többi szakaszon azonban csak 1—3 km. Vízgazdálkodási szempontból a mennyiségi értékek, a folyóból a partmenti sávba előálló hozzáfolyás, a parti tározódás, valamint kisvíz idején az elfolyás ismerete lenne szükséges. A megoldáshoz elméleti alapokon nyugvó számítási eljárásokat, idealizált körülményekre kidolgozott laboratóriumi modell kísérleteket [2, 3], valamint a természetben végzett megfigyeléseken alapuló félempirikus módszereket használhatunk. Az elméleti megoldás ezidőszerint még nehézségekbe ütközik. A határfeltételek szerint a vizsgált folyamat szabad felszínű nem permanens talajvízáramlás. A folyóra merőleges szelvény mentén, mint egyirányú áramlást vizsgálva a kiindulást képező partialis differenciálegyenlet [3] : k 9

2(A

2

) _ 9h ~2 9x

2 91 Ennek integrált formája a folyók menti parti sávot jellemző határfeltótelek mellett jelenleg még nem ismeretes. Az a megoldás, ami az árapály talajvízre gyakorolt hatásának jellemzésére született, és nyomás alatt álló vízvezetőréteg vagy a vízszíningadozás nagyságához viszonyítva igen nagy vastagságú szabad felszínű vízvezetőróteg esetén folyók mellett is megközelítő eredményhez vezethet, a Duna mellett nem alkalmazható [1, 3], További nehézséget okoz, hogy a parti sáv vízvezető rétegei inhomogén, heterogén rótegösszletet képeznek, s így a szivárgási tényező (k) és a tárolási tényező (S) vagy a tárolási tényezővel egyenértékű, hatékony, szabad hézagtérfogat (n

0) nem állandó. Az elméleti megoldás nehézségei miatt azt a módszert választottuk, hogy a természetben végzett megfigyelések alapján állapítsuk meg a törvényszerűségeket és a mennyiségi jellemzőket. A következőkben az eredményeket ismertetjük. A bemutatásra kerülő példák az egész magyarországi Duna-szakaszt jellemzik, kivéve a már korábban említett 40 km hosszúságú szakaszt, ahol a függőmeder miatt a folyóból kiszivárgó víz nagyobb mennyiségű. Az alkalmazott módszer jellemzői a következők: a) A folyóra merőleges szelvényekben talaj vízmegfigyelő kutakat helyezünk el és a talajvízállásváltozást rendszeresen, 3 naponként mérjük. b) A talaj vízjárás jellegzetességei szerint meghatározzuk, hogy a folyó partjától mely távolságig érvényesül a folyó közvetlen és közvetett hatása és hol van az a határ, ahol a talajvízingadozás már független a folyó vízjátékától. c) A talaj vízmegfigyelések segítségével a parti tározódás összmennyiségét, valamint a vízkészletváltozást a keresztszelvényhez tartozó 1 km szélességű sávra köbtartalomszámítás alapján határozzuk meg (1. ábra). Valamely t

i időpontban a folyó vízállása h

Q

1 és a kutakban észlelt talaj vízállások h

n, h

2

1, h

3

l stb. t

2 időpontban h

0

2, h

1

2, h

2

2, h

3

2 stb. Megrajzolva a keresztszelvényben a t

1 és t

2 időponthoz tartozó talaj vízállást és felhasz-