Hidrológiai Közlöny 1983 (63. évfolyam)

10. szám - Dr. Karácsonyi Sándor: Az alföldi rétegvizek metángázosságának vízföldtani prognózisa. II. rész

Hidrológiai Közlöny 1983. 10. 52. 437 Az alföldi rétegvizek metángázosságának vízföldtani prognózisa II. rész* DR. K A It ÁCSO N Y I S Á N I) O Jt** 1. A rétegvizek gázosságának hidrodinamikája A rétegvizek gázosságának alakulását befolyásoló földtani körülmények elemzése a problémakör statikus feltételeinek figyelembevételét jelentette, amelynek során a gázokat befogadó víz mozgása mérlegelésen kívül maradt. A vízvezető réteghen levő víz mozgáspályája — a meghatározó keretet jelentő vízföldtani sajátosságok tiszta elemezhetősége miatt — előzőekben a vizsgálódás körén kívül esett. Mivel a .természetes felszínalatti vízkörforgalom a gázok mozgásának és felhalmozódásának fontos tényezője áttekintése és vizsgálata szükségszerű. 1.1 A természetes felszínalatti vízforgalom a v ízföldtani egységen belül olyan egyensúlyi folyamat, amelynél a részegységek ellentétes (tápláló, vagy megcsapoló) hatása kiegyenlítődik és az eltérő és időben is változó részfolyamatok következménye önszabályozó módon érvényesül. A felszínalatti vizek nagyobb része. — különösen a vizsgált mélységszakaszban — mozgásban van, a víz körforgalmának különböző mértékű összetevője. A természetes vízforgalomra jellemző, hogy a vízmozgásnak függőleges komponense van, amely a gázok mozgáspályájával is kapcsolatba hozható. A felszínalatti vízforgalomból csak a gázok felhalmozódását segítő. vagy akadályozó regionális vízutánpótlódás hatása vizsgálandó elvben és általánosságban, ill. néhány jellegzetes részterületnél az elvi megállapítások sajátos érvényesülésénak elemzésével. A Pannon-medence hidrodinamikai rendszerét átfogóan Erdélyi M. foglalta össze. Részben ezzel összefüggésben a vízföldtani tájegységek beosztását is átértékelte, ill. finomította [6, 7]. Vizsgálata eredményeként megállapította, hogy a felszínalatti vízforgalom, a vízutánpótlódás elkülöníthető részei: — a vízkészletet tápláló területek, (amelyeken a rétegekbe jutó vízmennyiség több a természetes veszteségeknél. — közvetett utánpótlódással nem vagy részlegesen rendelkező területek, amelyeken az utánpótlódás áttételesen a tápláló területekről történik és — átmeneti jellegű területek, amelyeken általában a felsőbb szintekben a vízkészletet tápláló hatás érvényesül, míg a szint alatt a közvetlen utánpótlódás nem biztosított. A vízforgalom tápláló, ill. megcsapoló területei a vízmozgás függőleges összetevője szerint is megkülönböztethetők, azaz — leszálló, ill. — felszálló jellegű vízmozgás területei különíthetők el. A vízutánpótlódás Erdélyi M. által összegezett jel* Hidrológiai Közlöny előző számában megjelent első rész folytatása. ** Földmérő és Talajvizsgáló Vállalat, Budapest. lege az üledékképződés sajátosságának megfelelően főleg a negyedkori üledékek rétegvizeinél érvényesül, míg a pliocénbeli képződményekben a vízmozgás általában felszálló jellegű. A leszálló vízmozgás területén a felszín alá jutó víz beszivárgási feltételei rendszerint az átlagosnál kedvezőbbek. A leszálló vízmozgasok területén a szemcsés-, ill. a félig áteresztőképességű — rétegek uralkodó jellegűek. Ezek a területek a vízmozgás előtt nyitottak, gravitációs jellegű vízáramlás feltételei érvényesülnek, így a gázok keletkezését elősegítő körülmények és a felhalmozódására alkalmas szerkezetek nem alakultak ki, ill. azokra nem jellemzőek. A leszálló vízmozgású területeken a földi hőmérséklet-kiegyenlítő hatása részlegesen érvényesül, a rétegvizek hőmérsékleteloszlását negatív anomália jellemzi. A tápláló terület közelsége, az alacsonyabb hőmérséklet-eloszlás, főleg pedig a rövidebb áramlási út és tartózkodási idő miatt a víz környezeti hatása és oldóképessége is kisebb, ásványisó-tartalma kevéssé változó^ és kiegyenlítettebb. A leszálló vízmozgású területeken a gázokat vagy annak egy részét az áramló víz mintegy összegyűjti és felszálló vízmozgású területekre szállítja. A felszálló vízmozgás területén zártabb vízföldtani rendszerek alakultak ki, általában iszaposagyagos képződmények és erősen váltakozó kifejlődésű vízadórétegek a jellemzőek. Az utánpótlódó víz rendszerint távolabbról érkezik, hoszszabb áramlási úton és tartózkodási idővel. A felszálló vízmozgású területen az utánpótlódásnak felfelé irányuló komponense is van, a hőmérséklet eloszlására az átlagostól pozitív geotermikus anomália jellemző. A víz hosszabb tartózkodási ideje és mozgáspályája miatt nagyobb az oldóképessége és a vízadórétegek mélységénél élesebb eltérés jellemzi a víz kémiai összetételét, típusát. A felszálló vízmozgás ú területek zártabb vízföldtani formája miatt a gázok keletkezésére és felhalmozódására eleve kedvezőbbek, amelyet tovább fokozhat a víz áramlási pályáján összegyűjtött gázok transzportja. A rétegvíz gázosságának alakulására tehát a leszálló vízmozgás koncentrációt csökkentő, - a felszálló vízmozgás felhalmozódást elősegítő hatású. A rétegvizek utánpótládásának jellegével (leszálló — felszálI«') vízmozgás) összefüggő és a gázosságra vonatkozó elvi megfontolásra alapozott megállapításokat gyakorlati eredmények is igazolják. Erdélyi M. a leszálló jellegű vízmozgások területét a Duna-Tisza köze tengelyvonalába eső középső sávjában és részlegesen ettől a Tiszáig csatlakozó átmeneti jellegű — területeken, továbbá a Tiszántúl É-i harmadában, valamint a hegységperemi területeken jelölte meg. A leszálló víz-