Hidrológiai Közlöny 1978 (58. évfolyam)

10. szám - Dr. Kovács György: A rétegvizek energiakészletét jellemző piezometrikus szintek ingadozásának vizsgálata (Hozzászólás Rónai András: Az alföldi mélységi vízfigyelés eredményeinek elemzése c. cikkéhez)

Dr. Kovács Gy.: A rétegvizek energiakészlete Hidrológiai Közlöny 1978. 10. sz. 455 alatti vízhorizont vízjárása és a mélyenfekvő víztartó rétegekben tárolt víz nyomásviszonyai között, még akkor is, ha a vizsgált réteg felszínalatti mélysége meghaladja az 1000 m-t. Ennek az összefüggésnek a létét egyértelműen igazolja — bár egyáltalán nem tájékoztat a kapcsolat jellegéről —- az a tény, hogy a rétegvizek nyomásviszonyainak időbeli változásait rögzítő görbék nagyon hasonlóak a talajvíz vízjárását jelző vízállás sorokhoz, sőt, vannak esetek, amikor a nagy mélységben észlelt nyomómagasság ingadozása a talajvíztükör helyzetének változásával összevágó. Ezt a hasonlóságot a 4. ábrán bemutatott grafikonok szemléltetik, amelyek három szelvényben [a) Kecskemét; b) Szarvas; c) Kerekegyháza] különböző szintekben megfigyelt rétegvizek nyomásingadozásait hasonlítják a talajvízállás görbéjéhez. Az első kérdés, amire a vizsgálat során válaszolnunk kell, amikor célunk a hasznosítható rétegvízkészlet meghatározása, az, hogy vajon a víztartó réteget a természetes folyamatok táplálják és csapolják, a réteg része-e annak a hidrodinamikai rendszernek, amelyben a víz állandó mozgásban van, vagy pedig a réteg a konszolidációs zónához tartozik, ahol a rendszert kormányzó jellemző folyamat az energia felhalmozódás és a víz kitermelése a tározott készlet fokozatos fogyasztását, kimerülését okozza. A hidrodinamikai és a konszolidációs zónát egymástól elválasztó határvonal helyzete azonban nagyon bizonytalan. Az irodalomban az elválasztó felület mélységét nagyon tág határok között jelölik meg, 100 és 1000 m közötti különböző értékeket említenek (Bogomolov és mások, 1976; Juodkanisz ós PaltanovirÁusz, 1976; Kissin, 1976; Rogovszkaja és Bezrodonov, 1976) és minden esetben hangsúlyozzák a helyi adottságok jelentős befolyását. A kérdés gyakorlati fontossága és a két eltérő tartomány megkülönböztetésének bizonytalansága említhető elsősorban annak okaként, hogy éles vita alakult ki a témával kapcsolatosan. Vannak kutatók, akik teljesen tagadják a talajvíz alatti rétegekben az áramlás kialakulását {Ballá, 1976; Urbancsek, 1976) mások viszont a hidrodinamikai elveket mélységkorlátozás nélkül alkalmazzák (Rónai 1976; Erdélyi 1976) feltételezve hogy a víz áramlása a vízháztartást uralkodóan irányító folyamat az üledékes medence teljes mélységében. Rónai (1978) már idézett tanulmányában kísérletet tesz a különböző mélységű rétegekben észlelt nyomásingadozás hasonlóságának magyarázatára olyan módon, hogy feltételezi: a felszínalatti víz függőleges áramlása a leglényegesebb folyamat, amely az egymás fölött elhelyezkedő rétegvízhorizontok között kapcsolatot teremt. Egyidejűleg a nyomás megfigyelt évszakos változását használja fel az áramlás létének igazolására is. Elméletének alapvető hipotézise az a feltételezés, hogy a mélyen fekvő víztartók folyamatosan táplálódnak a medencék pereme felől, vagy azokon a medencén belüli kiemelt területeken át, ahol a függőleges beszivárgás az uralkodó folyamat. Ezt az inputot a medence belsejében kialakuló és függőlegesen felfelé irányuló áramlás egyensúlyozza és az utóbbit végül a beszivárgást meghaladó evapotranspiráció csapolja meg. Nyilvánvaló, hogy a párolgás lényegesen kevesebb vizet szállít el a rendszerből a hűvös és nedves időszakokban, mint a meleg és arid nyári félévben, ezért a függőleges áramlás fluxusa is évszakonként változik, télen elhanyagolhatóan kicsiny a nyári értékhez viszonyítva. A kisebb fluxus természetesen a rendszerben kisebb gradienst igényel. Minthogy feltételezi, hogy a megcsapolási szint közel állandó, a gradiens csökkenése egyúttal nyomásnövekedést okoz e szerint a modell szerint mindabban a szintben, amely részt vesz a vízszállításban. Elméletileg a transzport folyamat szerepe jelentős lehet a hatásoknak a rendszeren belüli továbbításában és a mélyenfekvő víztartók nyomásállapotának szabályozásában. Azzal az érveléssel is egyetérthetünk, hogy a nyomásváltozásoknak és a talajvíztükör ingadozásának hasonlósága előre várt eredmény lenne, ha ennek a modellnek megbízhatóságát igazolni tudnánk, hiszen mind a talajvíz csökkenését mind a mély víztartók megcsapolását azonos okra vezetnénk vissza feltételezve, hogy az uralkodó hatás mindkét esetben az evapotranspiráció. A bizonyítási folyamatot azonban ellenkező irányban nem alkalmazhatjuk: a hasonlóságot elfogadhatjuk, mint a vízszállítás eredményét, az azonban nem bizonyítja a függőleges áramlás létét, hiszen egyéb a nyomásviszonyokat más módon szabályozó folyamat is eredményezhet hasonló ingadozást. Rónai modellje tehát csak azokban az esetekben alkalmazható, amikor a vízmozgás létét előbb már más módszerrel (például a szállított víz, az abban oldott kémiai anyagok vagy az izotóp-tartalom tömeg-mérlegének vizsgálatával) bizonyítottuk. A nyomásingadozás további érté5. ábra. A víztest belsejében uralkodó nyomás kapcsolata a vízszint helyzetével Fig. 5. Pressure in the interior of a water body related to the position of the water level