Hidrológiai Közlöny 1968 (48. évfolyam)

5. szám - Orlóci István: A felszínalatti vízkészlet igénybevételének vizsgálata Debrecenben a terepszint süllyedésének mérése alapján

210 Hidrológiai Közlöny 1968. 5. sz. Orlóci 1.: Felszínalatti vízkészlet igénybevétele réteg talajmechanikai jellemzőinek függvénye. Sajnos magfúrással ilyen adatok szerzése még kis hatásterületű vízműveknél is igen költséges módszer, eseteinkben pedig — a változatos rétegviszonyok miatt — elvileg is kétséges értékű. A megoldáshoz más utat kell keressünk azért is, mert jelenleg olyan fúrással sem rendelkezünk, amely módot adna a tömörödési tényező, és a hézagtérfogat meghatározására. A víztermelés hatásterületén a víztartó réteg tömörödésével a teljes fedőrétegnek süllyednie kell. Ha ez érzékelhető, akkor a víztermelés miatti deformációt a terepszinten történő magasság méréssel követni lehet. Természetesen a terepszint, ill. a terepen levő jelek mozgásának sok más oka is lehet, amelyek feltárása és értékelése módot ad a tömörödésből származó rész meghatározására. A bányaművelés és különösen a széntelepek lefejtése során a felszíni süllyedés mértéke — azonos geológiai és művelési feltételek esetén — a telep helyzetétől és kiterjedésétől függ. Az erre vonatkozó tapasztalatokat figyelembe véve elfogadható az a feltételezés, hogy a víztermelés következtében több km

2-en süllyedő, üledékes fedőrétegben sem átboltozódás, sem fellazulás nem következik be. Ezért állíthatjuk, hogy a felszín süllyedésének mértéke megegyezik a réteg, ill. a rétegek összenyomódásával, tehát a kialakuló süllyedési teknő térfogata egyenlő a hidraulikailag összefüggő rétegösszletben bekövetkező tömörödési készletfogyasztás mennyiségével. Ennek megfelelően fölírható az /(4H*=y* w. egyenlőség, amely szerint a T-idő alatt kitermelt •— összes —- tömörödési vízkészlet egyenlő a felszínsüllyedés Vk térfogatával. Ebből az összefüggésből számítható a B állandó a V

K B = — (5) T • ' f ds

0 összefüggés szerint és az A állandó értéke a T (/' QTDT)-V> Y Y L = JL1—JL (6) T T J s

0dt J s

0dt egyenlet alapján. A felszínsüllyedés mértékének és a Vk értékének meghatározására a Debrecenben végzett — más célú — felsőrendű szintezések adatait kívántuk felhasználni. Részben levéltári kutatással megállapítottuk, hogy a városban az elmúlt száz évben 20— 30 évenként végeztek nagyobb kiterjedésű, összefüggő magasságméréseket. A geodéziai adatok értékelésén kívül indokoltnak tartottunk egy újabb mérést is és ezen munkák elvégzésével 19H5-ben — az Országos Vízügyi Főigazgatóság támogatásával — az ÉKME Felsőgeodéziai Tanszékét ós a Budapesti Geodéziai és Kartográfiai Vállalatot bíztuk meg. A különböző időpontokra vonatkozó és különböző rendszerű szintezések közül az 1927—37 és 1954—59 időszakokban végzett mérések adatait sikerült a feladatunk számára használható rendszerbe foglalni. A megbízásunkból 1965—66-ban végzett és az elfogadott ponthálózatra vonatkozó méréssel mintegy 40 évre lehet az adatokat meghatározni. Megjegyzem, hogy a két utolsó mérésnél mintegy 80 db, az elsőnél pedig kb. 20 db pontot sikerült a vizsgálatba bevonni, amelyek közül a jelentősebbeket és egyben a vizsgálat területi kiterjedését a 7. ábrán mutatom be. A süllyedéseket az egyes pontok mért szintkülönbségének változásából határoztuk meg úgy, hogy az adatokat a víztermelés szempontjából mozdulatlannak ítélt (és talált) látóképi magassági jelre vonatkoztattuk. Az 1. ábra szerint a pleisztocén rétegsort határoló pannon fekü a várostól nyugatra — Látókép környékén — a felszínhez közel található. Itt a jelentős vastagságú agyagréteg fölött már nincs „vízműves réteg". így a látóképi jelre történő vonatkoztatással a süllyedést függetleníteni lehet az általános tektonikai jellegű mozgásoktól (amelyekkel dr. Bendefy László részletesen foglalkozott). A pont viszonylagos mozdulatlanságát ettől a ténytől függetlenül más — tőle Nyugatra levő — magassági jelekre történő vizsgálattal is ellenőriztük. Az adatfeldolgozás során megvizsgáltuk azt is, hogy a süllyedések értékeit mennyiben befolyásolhatják a víztermeléstől független tényezők, így elsősorban a pontjeleket hordó építmények saját mozgása. Mellőzve a tanszék tanulmányában foglalt részleteket (amelyeket dr. Miskolczi László és Odor Károly ismertettek) megállapítottuk, hogy ezek a hatások általában elhanyagolhatók, illetve a viszonylag sok pontra szerkesztett izobázisoknál eltüntet hetők. A mérési adatok extra és interpolálásával három időszakra sikerült a süllyedési értékeket meghatároznunk. A 7. ábrán mutatjuk be az 1927—37, az 1927—55 és az 1927-66 időszakokra vonatkozóan a felszínmozgások egyenlő süllyedési vonalait. A szerkesztéshez felhasznált mérések pontossága általában kielégíti a felsőrendű szintezés feltételeit (a relatív hiba 0,4—0,5 mm nagyságú). Az izobázisok szerkesztésénél főképpen a városon kívül okozott nehézséget és bizonytalanságot a pontok ritkasága, amit a süllyedést meghatározó tényezők mérlegelésével igyekeztünk pótolni. Hangsúlyozni kell azonban, hogy különösen a kis süllyedési értékű vonalak csak tájéjoztató jellegűek. Tekintve azonban, hogy a süllyedési teknő térfogatát a „0" és „5" mm-es izobázisoknál valószínű hiba nagyságrendileg csak kevéssé befolyásolja, az ábrákat a további vizsgálatra alkalmasnak tartjuk. A süllyedési teknőket a keleti oldal behorpadása és a délkeleti, délnyugati irányú kiöblöződés eléggé szabálytalanná teszik. Az izobázisok keleti irányú — fokozatos eltolódását az újabb víztermelő helyek belépésével (főképpen a II. Vízművel) egyértelműen lehet indokolni. A szabálytalanságok okára — adatok hiánya miatt — azonban csak feltételesen következtethetünk. A süllyedések mértékét elsősorban a depresz szió változása és a réteg vastagsága, ill. talajmecha