Hidrológiai Közlöny 1981 (61. évfolyam)

9. szám - Hozzászólások dr. Karácsonyi S.: A felszínalatti vízszerzés időszerű kérdései c. tanulmányához. I.

416 Hidrológiai Közlöny 1981. 9. sz. Hozzászólások dr. Karácsonyi S. tanulmányához 1. itt most olyan dolgokról som, mint pl. a vízminőségi kérdések. Ezek azonban a vízkészlet fogalmával szoros összefüggésben vannak, mert ha a partiszűrésű vízkivételeinknél a lassú-szűrés sebességét tiillépjük, úgy a termelt víz elveszti a partiszűrésű jellegét és kezd felszíni vízzé válni. Mindezekből következik, még a legegyszerűbb vízkészletfajtánk felmérésénél a partiszűrésű vízkészlet megbecslésénél vagy számításánál egyszerű és egy számból álló felelet nem adható. Nem adható meg úgy, hogy pl. erről és erről a partszakaszról x in

3/nap vízmennyiség kitermelhető. Ez az elméleti vízkészlet csak több feltétellel, több esetben szubjektív feltétel kikötésével adható meg. Természetesen a kitermelhető vízkészlet vagy ennek több válfaja még több kikötéssel írható körül. Viszonylag legegyszerűbb a hasadékon kőzetek vízkészlet-meghatározása. Hazánkban a hasadékos kőzetek vízkészletének zömét az ún. karsztvizek alkotják. Itt mint ismeretes beszélünk a hasadékokban tárolt vízkészletről, m

3 dimenzióban, valamint a csapadékból utánpótlódó ún. dinamikus vízkészletről. Ezek utóbbi nagyságát gyakorlatilag az adott ismert nagyságú karsztterületből kifolyó források, a peremeken elszivárgó és esetleg elpárolgó vizek összege adja. A vízgyűjtőterület komplikált volta, a különböző karsztvízemeletek, a felszíni és felszínalatti vízgyűjtőterületek különbözősége és többszöri szereplése nagymértékben nehezíti a pontos készlet meghatározást. (Külső felszíni vízgyűjtőterületről eredő vízfolyások karsztos területre érve leszivároghatnak stb.) A problémától függetlenül e területen nagyságrendűleg jól becsülhető a dinamikus vízkészlet értéke. Ezek általában hazai viszonyok között 200-—300 m

3/nap négyzetkilométerenkénti átlagos érték között találhatók. A hasadékos repedéses kőzetek viszonylagos egyszerű utánpótlódási viszonyai onnan erednek, hogy a repedésrendszerek bben a molekuláris felületi erők hatása elhanyagolhatóan kicsi — szemben pl. a porózus kőzetekkel —ezért a felszínre lehulló téli félév csapadéka nagyon hamar veszteség nélkül a mélybe tud szivárogni, és ott gyakorlatilag a párolgás elől védve van. A mély szintről számottevő párolgás nyáron sem következik be. A téli félév csapadéka, amelynek lejutását a vegetáció ekkor nem akadályozza és télen a felszíni párolgás sem sok, ezért a víz akadálytalanul lejut a mélybe és a nyári nagyobb párolgás nem tudja onnan elfogyasztani. így keletkezik tulajdonképpen eredetileg a források alakjában jelentkező dinamikus vízkészlet. Szemesés, üledékes kőzeteknél, azaz talajvíznél a helyzet jóval komplikáltabb és összetettebb. Számos kérdés itt még kísérleti igazolásra szorul, amelynek fontosságát az adja meg, hogy a kérdés kihat a rétegvízkészlet utánpótlódási viszonyaira is. A talajvízszin alakulásában a talajvízből történt párolgásnak és a talajvízbe beszivárgó csapadéknak döntő szerepe van. Ha csak vízszintes terepen mérjük ezek hatását úgy a következő eredményre jutunk: Mint tudjuk a talajvíz szintje ingadozik egy adott helyen, az ún. sokévi átlagos szint körül. Ez a szint gyakorlatilag azt jelenti, hogy itt a talajvízre ható két fő erő, a talajvízből történő párolgás, és a talajvízbe lejutó csapadék mennyisége sokévi átlagban egyforma, egyensúlyban van. Ha e fölött lenne talajvízszint, akkor több lenne a talajvízből történő párolgás, ha ez alatt, úgy a beszivárgás lenne több, mint a párolgás. A beszivárgás és párolgás tehát a mélység függvénye. A talajvízből történő párolgás legnagyobb a felszínen, ahol annak értéke a szabad vízfelület párolgásával egyenértékű, és lefelé rohamosan csökken. A beszivárgás értéke is csökken a mélységgel, de a csökkenés volumene nem olyan mint a párolgásé, ezért a kettő különbsége miatt többletbeszivárgás keletkezhet az átlagos talajvízszin alatti lesüllyesztés esetén. A beszivárgás mélységének is lehet azonban egy határa, amelynek oka a szemcsés, üledékes kőzetek molekuláris víz megkötő-képessége. A szemcsés, üledékes kőzetek hézagtérfogata ugyanis két részre osztható. Az egyik rész az ún. gravitációs hézagtérfogat, ahol csak a gravitációs erő hat a vízmozgásra, a másik ahol a felületi, molekuláris, kapilláris szóval nem a gravitációs erők működnek. Ezt a talajtanban az ún. vízkapacitással mérik. A csapadékból lefelé szivárgó víznek ezért csak az a része jut tovább, melyet a fenti vízkapacitás a molekuláris erők részére nem köt le, tehát a talaj annyi vizet magába szív, amelyet a gravitációs erő ellenében meg tud tartani. Ezért, ha a talajvízszin mélyen van, és a talajvízkapacitása üres, elképzelhető, hogy szemcsés, üledékes kőzetekben bizonyos mélységeken alul a csapadók sohasem tud lejutni. Minél nagyobb a talaj molekuláris hézagtérfogata ez a jelenség annál inkább fennállhat, és minél kisebb a molekuláris térfogat, (azaz a gravitációs hézagtérfogat nagyobb) annál több rész jut mélyebbre a beszivárgó csapadékból. Mivel a repedezett kőzeteknek gyakorlatilag molekuláris hézagtérfogatuk nincs, így a repedezett kőzetek felszíne alá jutó csapadék gyakorlatilag teljes Részében lejuthat nagyobb mélységekbe is, míg ez szemcsés, üledékes kőzeteknél nem állhat elő. Minél kisebb szemcséből áll egy kőzet, annál nagyobb %-a a teljes hézagtérfogatnak az ún. molekuláris hézagtérfogat, azaz a fenn vázolt jelenség annál inkább bekövetkezhet. Megemlítem azonban, hogy pl. még egy homokos kavicsban is — amelynek teljes hézagtérfogata 32% a molekuláris hézagtérfogata 10%-volt! A fentiekből két dolog következik. Az egyik az, hogy a talajvízből tartósan termelhető vízkészlet tulajdonképpen úgy számolható, hogy a talajvizet asokévi átlagos szint alá bizonyos határig leszívjuk, így a párolgás-beszivárgás különbségét csökkentve, bizonyos állandónak tekinthető többletvizet nyerhetünk. Teljes kísérleti igazolásunk erre még nincs, de a természet produkálta hasonló esetekből következtetve ez az ún. talajvíz dinamikuskészlet évente maximálisan 10—80 mm között lehet. Amennyiben ezt a vízkészletet a talajvíznél számba vesszük, valamint a folyók parti szűrésű készletét és hasadékos, karsztvizek dinamikus készletét is külön-külön számoljuk, úgy nyilvánvaló, hogy a rétegvíznél utánpótlódó dinamikus készletünk nincs, a rétegvízkészlet csupán tárolt