Hidrológiai Közlöny 1975 (55. évfolyam)

4. szám - György Istvánq@146 - Dr. Erdélyi Mihály: A magyar medence hidrodinamikája

Hidrológiai Közlöny 1975. 3. sz. 147 A magyar medence hidrodinamikája Dr. ERDÉLYI MIHÁLY* Bevezetés A hidrogeológia az elmúlt másfél évtizedben rohamosan fejlődik. E fejlődés oka a fizikai elvek következetes alkalmazása a hidrológiában, így például mindenek előtt a hidraulikai rendszerek áramlástani elkülönítése. A felszín alatti víz áramlásának elvi alapjait HUBBERT írta meg 1940-ben [1], A következő nagyobb fejlődési ütem TÓTH számítógépes modelljeinek közzététele után (1902, L963) [2, 3] kezdődött. Az elmúlt évtized felszín alatti vízkutatásai lényegében tisztázták a regionális áramlási rendszereket (MEYBOOM, WINOGRAD, FARVOLDEN, BROWN, MAXEYstb. [4 — 8]). A szerző a Magyar Medence regionális áramlási rendszerének vázlatát 1970—1971-ben készítette el [9], Többszintes áramlási rendszer jellegzetességei Sok artézi medencében egynél több zárt víztartó képződmény van. Az egyes víztartók között gyakorlatilag dinamikai kapcsolat van, mert tökéletesen vízzáró képződmény nincs, különösen, ha földtani időmértékben számolunk. A víz az egyik víztartóból a másikba szivároghat a majdnem vízzáró zárórétegen át, ha közöttük nyomáskülönbség van. Háromféle nyomásállapot van a többszintes áramlási rendszerekben: 1. Ugyanazon formációban a nyomás lefelé többé-kevésbé egyenletesen növekedik. A lefelé növekedő nyomás esetén a sekélyebb rétegvíz szintje lejjebb van, mint a mélyebbé. Ennek következménye, hogy a zárórétegen át felfelé szivárog a víz. Ilyen jellegzetes áramlási rendszer van az egyszerű és földtanilag egységes artézi medencékben, meg az összetett nagyobb medencék mély részmedencéiben és völgyeiben. 2. Az áramlási rendszernek vannak olyan nagyterületű részei, ahol ugyanazon fúrásban az egymás alatti vízadókban lefelé csökken a nyomás. A lefelé csökkenő nyomás jelzi, hogy az egyes vízadók utánpótlódása a zárórétegeken át felülről történik. E szivárgás során energiaveszteség van, tehát a potenciális energia lefelé csökken. A lefelé csökkenő nyomásállapotnak egyéb okai is lehetnek. Az áteresztő képességben mutatkozó nagy különbség is lehet a magyarázat. Ilyen esetben a mélyebb vízadó sokkal jobban áteresztő, mint a sekélyebb. Ilyen rendellenességnek lehet az oka az is, hogy minden egyes vízadónak a többitől független nyomása van. Ugyancsak az is lehetséges, hogy a mélyebben levő víztartó réteget teljesen elzárja diszkordanciával rátelepült fedője. Olyan eset is van, amikor a mélyebb vízadó utánpótlódásának helye mélyebben van, mint a sekélyebbé. 3. Semleges nyomás van a lefelé csökkenő és a lefelé növekvő nyomású területek között. Ez egy * Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet, Budapest. folyamatos vonal, gyakorlatilag azonban a kétféle nyomásállapotú terület között húzódó sáv. A Magyar Medence szerkezetileg mély süllyedék, mely főleg a késői harmadkorban és a negyedkorban képződött. A medencében nagy és nem egységes áramlási rendszer alakult ki. E tanulmány szövege és ábrái magyarországi kutatások eredményeit közlik, a részletek jobb megértése érdekében Magyarország földtanának rövid vízföldtani szemléletű ismertetését tárgyalja a következő fejezet. Magyarország rövid földtani ismertetése A hegységi keret (Kárpátok, K-i Alpok és Dinaridák) meg a Kis- és Nagyalföld közötti középhegységek leírása röviden a következő: a) A paleozóos alaphegység kőzetei (gránit, fillit, pala, gneisz, amfibolit, homokkő és kemény mészkő) a felszínen vannak nemcsak a hegységi keretben, hanem a belső medencék körül is. b) A mezozóikus karsztosodott mészkő és dolomit nagy területen van a felszínen a központi medence körül és belsejében egyaránt. Az egész medence vízföldtanának fontos eleme a karsztos hegységek vize. A Magyar Medence karbonátos kőzeteinek zöme triászkorú. c) Változatos fedőkőzetek települtek a paleozoos és korai mezozoos (triász-alsójura) alaphegységre. A fedő képződmények röviden a következők: 1. Kitűnő vízvezető üledékes kőzetek: alsó Használ fiatalabb kemény, repedezett mezozoos mészkőfélék, középső és felső eocén nummuláris mészkő, meg a középső és felső miocén mészkövei. 2. Közepesen és gyengén vízvezető üledékes kőzetek: a felső oligocén, az alsó és középső miocén (slir) vastag homokos tengeri üledéksora; alsó eocén és középső miocén szárazföldi és tengerparti képződmények széntelepekkel. A változatos homokkő és flis sorozat csak a központi medence hegységi keretében tárul fel. A pliocén szárazföldi, folyótorkolati, parti üledékei a központi medencén kívül ismeretesek még a kisebb hegyvidéki medencékből is. 3. Vízzáró üledékek: a középső liásznál (jura) fiatalabb tengeri rétegek, felső krétakorú szárazföldi agyag, vastag felső eocén és középső oligocén agyag. 4. Vulkáni kőzetek. Kréta diabáz és eocén andezit (kis területen), nagy területen miocén vulkáni kőzetek (andezit, riolit, trachit) és tufáik, és végül pliocén bazalt és bazalttufa. A vulkáni kőzetek legnagyobb része középső és felső miocénkorú. A Magyar Medence vízföldtani határa a vízzáró kőzetekbe vágott folyószakaszokat összekötő felszíni vízválasztó. A szorosokban meder alatti átfolyás nincs, ezért a központi medencékbe jutó felszíni víz mennyisége a folyók hozamának mérésével állapítható meg.