Hidrológiai Közlöny 2000 (80. évfolyam)
1. szám - Marton Lajos–Szanyi János: A talajvíztükör helyzete és a rétegvíz termelés kapcsolata Debrecen térségében
MARTON L. - SZANYI J.: A talaj vt z ttl kör és réteg ví ztermelés kapcsolata 9 7. A teriilet talajvíz-térképe A talajvíz térszínhez viszonyított relatív helyzete ismeretének szükségessége építési, geotechnikai, mezőgazdasági és több más szakterület számára evidencia, de abszolút helyzetének ismerete legalább ennyire fontos, sőt elengedhetetlenül szükséges a hidrogeológiai vizsgálatokhoz, különösen átszivárgó vízadó rendszerek esetében. A mélyebb rétegekben történő vízmozgások számításánál és modellezésénél ez a felület az áramlási rendszer felső peremfeltételi adatelemét képezi ( Freeze és Witherspoon 1966, 1967). A kontinuitás folytán a talajvízállás helyzete befolyásolja a mélyebb rétegekben végbemenő szivárgási folyamatokat és szélső esetben (mint nálunk is) a mélyebb rétegekben történő áramlási változások maguk is alakithatják az előbbit. A talajvízszín térbeli geometriája tehát nagyon fontos hidrogeológiai peremfeltétel, helyzete a folyamatban az "ok" és "okozat" szerepét játssza. Mivel a vizsgált területen nem állt rendelkezésünkre a jelenlegi időszak vízállásait bemutató részletes feldolgozás, megszerkesztettük a terület talajvíztérképét. A 6. ábrán a talajvíz 1998. évi térszín alatti (relatív) állását mutatjuk be, a szerkesztésbe bevont észlelőpontok feltüntetésével. A szerkesztéshez felhasználtuk a rendszeresen mért figyelőkutakban, a szakaszosan vagy esetenként mért vállalati talajvizkutakban, valamint a debreceni vízbázis-védelmi program keretében végzett 1998. évi talajmechanikai fúrásokban észlelt vízszint-adatokat. A 9. ábrán láthatjuk a talajvíztükör tengerszinthez viszonyított abszolút helyzetét ábrázoló térképet. Gondot jelentett az egyidejűség igényének teljesítése, az esetek kb. 10 %-ában eltérő időpontú leolvasások álltak rendelkezésre, az 1998. év helyett 1996-97. évi adatok. Az ilyen értékeket a peremi területeken használtuk fel, egy-két esetben a közeli figyelőkutak adatai alapján korrigáltuk. A vízművek környezetében a kutak vízállásainak egyidejűsége biztosított volt. További nehézséget jelentett, hogy vannak adathiányos területek (pl. a IV. vízmű környéke), ahol a térkép nem tudja ábrázolni a valós viszonyokat. (Az adatpontok fel vannak tüntetve a térképeken). 8. A víztermelés és a talajvízszint közötti korrelációs kapcsolat Miután az 5. pontban már láttuk a mélységi víztermelés hatását a talajvízszintre, a talajvízállás-idősorokat öszszevetettük a rétegvíz termelési adatokkal. Feltételezhető volt, hogy a víztermelés hatása késleltetéssel jelentkezik a talajvízszint alakulásában. Azt kerestük, hogy a talajvíz szintjének és a vízművek termelésének évenkénti növelt késleltetéssel történő kapcsolatba hozása milyen korrelációt mutat. Az idősorokat két részre osztottuk, 1971 előtti (19551970), és utáni (1971-1997) periódusra. A keresztkorreláció analízis a két időszakaszra lényeges különbséget mutatott. Az első szakaszba tartozó adatok esetén 8-10 éves késleltetéssel sem kaptunk szignifikáns korrelációt a víztermelés és az évi közepes talajvízszint között A második szakasz esetében (2 . táblázat) a vízműhöz legközelebb eső két kútnál, Pallag-470 és Bocskaikert-181-nél már 3 év, Látókép-175-nél 4 év, Hajdúhadház-182-nél 5 év késleltetéssel szignifikánssá vált a kapcsolat. A szignifikáns értékeket (p = 95% valószínűségi szinten) a táblázatban vastagítva jelöltük. Megjegyezzük, hogy ez a korrelációs kapcsolat a vízművek termelése és a talajvízszint helyzete között a II. vízmű esetében a legszorosabb, ennek adatait közöltük, a többi vízműnek sem egyenkénti, sem együttes termelése nem mutat ilyen szoros kapcsolatot a talajvíz helyzetével. Ennek a ténynek figyelembe vétele nagyon fontos a vízbázis-védelmi feladatok tervezésekor. 2. táblázat A keresztkorreláció értékei a II. vízmű termelése és a figyelőkutak évi közepes vízszintje (KÖV) között (Zárójelben a szignifikancia szint, szignifikáns érték vastagítva) KéslelteEsetszám KÖV KÖV KÖV KÖV tés (év) (n) 175 181 182 470 0 27 - 0,0685 - 0,0607 -0,1798 0,0784 (0,734) (0,764) (0,370) (0,698) 1 26 0,1049 0,1299 -0,0764 0,2140 (0,610) (0,527) (0,711) (0,294) 2 25 0,2124 0,2818 0,0356 0,3413 (0,308) (0,172) (0,866) (0,095) 3 24 0,3414 0,4256 0,2172 0,4640 (0,102) (0,038) (0,308) (0,022) 4 23 0,4575 (0,028) 0,5505 (0,006) 0,3996 (0,059) 0,5526 (0,006) 5 22 0,6023 0,6408 0,5066 0,6426 (0,003) (0,001) (0,016) (0,001) 6 21 0,6858 0,6610 0,5624 0,6778 (0,001) (0,001) (0,008) (0,001) 7 20 0,6755 0,6796 0,5628 0,7007 (0,001) (0,001) (0,010) (0,001) 8 19 0,6214 0,7013 0,5221 0,7046 (0,005) (0,001) (0,022) (0,001) A keresztkorreláció táblázatosan bemutatott eredményeit szemléletesebb formában, grafikusan is közöljük a 10. ábrán. Ezek a II. vízmű termelésének a figyelőkutakra gyakorolt késleltetett hatását mutatják. A függőleges tengely a korrelációs koefficienst, míg a vízszintes tengely a késleltetés mértékét mutatja években. E szerint az x tengely 0 értékénél az azonos évi közepes vízállás és a kitermelt vízmennyiség közötti közvetlen korrelációs együtthatót olvashatjuk le. Az 1 érték oszlopa a figyelőkutak idősora és a vízmű egy évvel korábbi idősora közötti korrelációs koefficienst szemlélteti, és így tovább egészen a 8 éves késleltetés alapján számított korrelációs együtthatóig. A szaggatott vonallal jelölt görbe azt a konfidencia tartományt mutatja, amelyen kívül a két változó közötti korrelációs kapcsolat már szignifikáns p = 95 %-os valószínűségi szinten. Az I. és IV. vízmű termelése nem mutat szignifikáns kapcsolatot a talajvíz-szintekkel. Ez arra utal, hogy a II. vízműnek mind elhelyezkedése, mind pedig domináns termelési részesedése miatt meghatározó szerepe van a talajvízhelyzet alakításában. Az alkalmazott geostatisztikai eljárások nem teszik lehetővé, hogy az aszályos időjárás és a víztermelés hatását a talajvíz helyzetére mennyiségileg meghatározzuk, de a változás trendjének megállapítására és a kapcsolat létezésének kimutatására alkalmasak.
