Hidrológiai Közlöny 1995 (75. évfolyam)

5. szám - Antalóczy Sándor–Ferencz Béla–Halász Béla: A csőkutas öntözés hatásának előrejelzése a Nyírségben

295 A csőkutas öntözés hatásának előrejelzése a Nyírségben Antalóczy Sándor Ferencz Béla Halász Béla Felső-Tisza-vidéki Környezetvédelmi Felügyelőség 4400 Nyíregyháza, Széchenyi utca 19. Kivonat A talajvíztükör öntözökutak okozta süllyedése nem lineáris probléma. A nem-permanens depresszió (süllyedés) az (1) differenciál egyenletnek tesz eleget, amelyben a szabadfelszínü első vízadó réteg T| vízvezetö képessége függ a vízszint süllyedéstől, a b, átszivárgási tényezője pedig a víztükör terepalatti mélységével csökkenő párolgást jellemzi a szabad felszínről. Az egyenlet-rendszerjobboldalán lévő impulzus függvények a kutakat, mint ponszerű nyelőket veszik figyelembe. Ezeknek a pontszerű nyelőknek a modellezése érdekében a megoldást két összetevőre bontjuk, a vízszintesen homogén, lineáris viselkedésű rétegzett rendszerben üzemelő kút (3/a) nem-permenens analitikus megoldására és a heterogenitást és nemlinearitást figyelembe vevő Nj numerikus megoldás-részre. Az ilyen felbontás mellett a numerikus megoldás-részből kizárhatók a szingularitások és az a hagyományos numerikus módszerekkel nagy pontossággal előállítható. Az öntözés idényjellege miatt a leszívás a kutaktól való távolsággal csökkenő amplitúdójú és növekvő fáziskésésü hullámzást végez (5.ábra). A számítások szerint az első tíz év alatt nem áll be a kvázi-permanens állapot (7.ábra), de a leszívás abszolút értékeinek és növekedésének alacsony volta mellett úgy tűnik a talajvízből történő öntözés lehetőségei a térségben még nem merültek ki (8,9 és 10.ábra). Kulcsszavak öntözőkút, hidrogeológia, talajvíz, párolgás, analitikus és numerikus módszerek 1. Bevezetés A száraz időjárással és a felszínalatti víztermeléssel szemben legsérülékenyebbnek az artézi medencékben a kiemelt térszinü tápterületek mutatkoznak. A mélyen elhelyezkedő talajvíztükör és az egységnyi vízszintsüllyedésre jutó kis párolgáscsökkenés miatt ugyanis itt könynyen apadhat a talajvízszint az alá a kritikus mélység alá, ahol az atmoszférával való kapcsolat gyakorlatilag megszűnik, a változás nehezen visszafordíthatóvá válik. Ennek fényében érthető az az aggodalom, amely a területi (FETIKÖFE, FETIV1ZIG) és a központi (OVF, KTM) igazgatás részéről megnyilvánult a csőkutas öntözés iránti igény látványos megnövekedése láttán a Nyírségben. Csak a dohányipar 90 ezer m

J/d vízigénnyel jelentkezett, a többi növényi kültúra igénye sem kevésbé jelentős, de előrejelezhetetlen. Az 1950-1980 közötti időszak átlagos talajvízszintjéhez képest az 1994-es év átlagos talajvízszintje területi átlagban 68 cm-rel volt mélyebben a térségben, ami már jelentős süllyedésnek minősül. Ezért a FETIKÖFE szükségesnek ítélte, hogy tisztázza az éghajlati és mesterséges okok részvételi arányát ebben, és módszert dolgozzon ki a további emberi hatások előrejelzésére, műszakilag megalapozandó a vízjogi engedélyezési eljárást. A felvázolt feladat azonban jelentősen meghaladja egy átlagos területi szerv (leginkább anyagi) lehetőségeit, amiért is köszönettel tartozunk a Környezetvédelmi és Területfejlesztési Minisztérium az ezen a téren nyújtott segítségéért. 2. A feladat megoldásánál felmerülő nehézségek A hatás előrejelzésénél nem tekinthettünk el a közeg rétegzettségétől, vízszintes irányú heterogenitásától, a párolgással összefüggő nemlinearitástól. Hasonló feladattal már találkoztunk a Duna-Tisza közi hátság előzetes modellezése során (Halász B.-Szőke S., 1992), azonban akkor a talajvíz termelésétől eltekintettünk, és így nem kellett a vízvezető képesség depresszió-függését számításba vennünk. Ugyancsak könyebbséget jelentett a rétegvíztermelés viszonylagos állandósága, ami ellentétbe állítható az öntözés éven belüli szezonális jellegével. Ez utóbbi különösen kellemetlen a numerikus modellezés szempontjából, amelynek alkalmazása a már említett bonyolító körülmények mellett elkerülhetetlen. Valóban, a numerikus modellezésnél az adott csomópont hatásterületén jelentkező felületi hatás (beszivárgás, párolgás) és a csomópontban lévő pontszerű (kutas) vízkitermelés a modellben egyetlen pontra koncentrálódik, a csomópontra. Ennek eredményeként a hatásteijedés mind a két esetben ugyanolyannak adódik a modellben, holott a valóságban a felületi hatás késleltetés nélkül a hatásteriilet szélén is azonnal jelentkezik, míg a csomópontban lokalizált kút hatása ide At=R

2/2.25*a késleltetéssel érkezik, ahol R a hatásterület sugara, "a" a piezo (vízszint) vezető képesség. Ez a késleltetés az országos modell felbontását regionális szinten biztosító A= =1875 m-es térdifferencia (elem) méret és a Nyírségre jellemző a=2000 m

:/d érték mellett At=195.3 d-ot tesz ki. Az átlagos öntözési idény hossza ezzel szemben 122 nap. Az öntözési idény alatt tehát a kút hatása el sem éri