Hidrológiai Közlöny 2004 (84. évfolyam)

1. szám - Csoma Rózsa: Tavak modellezési lehetőségei az analitikus elemek módszerével

CSOMA R.: Tavak modellezési lehetőségei 17 párolgás - alapján vagy egyszerűen a modell alkalmazójának tapasztalatai alapján kell dönteni. 3.6.3. Inhomogenitás A felületi forrás másik kiindulási eleme a (23) alapján a merőleges vonal menti dipólus. Ha a vizsgált tavon a talajvíz egyszerűen "átfolyik", a tó igen nagy vízvezető képességű elemként, azaz inhomogenitásként vehető figyelembe. Ennek részletes leírása a 2003. évi 5. számban található (Csorna, 2003.) Inhomogenitás csak a talajvízzel közvetlen kapcsolatban levő tavak esetén (7. és 8. ábra) alkalmazható, ha a tónak saját vízforgalma (pl. párolgás) nincsen. A térségben azonban egyéb vízforgalom - egyéb elem, pl. párhuzamos áramlás - jelenléte szükséges. A nagy vízvezető képességet a k szivárgási együtthatóval lehet biztosítani. Ha a tó területére vonatkozó érték legalább kettő, de inkább három nagyságrenddel nagyobb, mint a tavon kívüli érték, a tó felszíne közel vízszintes lesz. Ez azonban olyan erőteljes változás, mely mindenféleképpen a másodrendű merőleges vonal menti dipólusok láncolatát igényli. Inhomogenitásként figyelembe vett tavak esetén a mederellenállás az előbbiektől eltérő módon vehető fi4. A modell alkalmazása 4.1. A feladat Budapesttől délkeletre jelentős kiterjedésű kavicsterasz található, ahol hosszabb ideje széles körű bányászati tevékenység folyik. Az igen jó minőségű kitermelt haszonanyag helyén az elmúlt időszakban számos bányató alakult ki jelentős területtel. így Délegyháza - Bugyi Kiskunlacháza térségében is több üzemelő és felhagyott bányató található és több bányaterület bővítését is tervezik. Ebből jelen feladat egy bővítési lehetőséget vizsgál. A kavicskitermelés módosítja a térség talaj vízviszonyait, mely a meglevő bányák miatt már jelenleg sem tekinthető természetes állapotnak. Több felhagyott bányató körül üdülőterület alakult ki, miközben a térség egyéb részein mezőgazdasági művelés folyik. így bármely bányabővítés különös figyelmet igényel. Mindezek mellett maga terület az ország egyik vízhiányos térsége, mivel általában az éves csapadékösszeg nem éri el az evapotranszspirációt. Minden további szabad vízfelület párolgása így a vízhiányt növeli és a talajvízszintet csökkenti. A vízveszteség a kavicskitermelés során, annak ütemétől függően időben változó - általában növekvő - mennyiségű. Az üzemelés során a vízkivétel az alábbiakból tevődik össze: - a kitermelt kaviccsal együtt távozó víz mennyisége; - a kitermelt kavics helyét kitöltő víz mennyisége; - tófelületnek a korábbi, növényzettel fedett talajfelszín párolgásához viszonyított többletpárolgása, mely a kitermeléssel növekszik; míg a bányaművelés befejezése után a csupán többletpárolgás okoz veszteséget. Mindez a talajvízből pótlódik. Célunk egy bányabővítés talajvízre gyakorolt hatásának vizsgálata. A bővítés - mint ahogy a meglevő bányaterület is - több tóból áll, melyek egy része végleges marad, míg egyes tavakat vagy tórészeket meddővel visszatölthetnek. Ennek megfelelően a feladat az alábbi (Csorna-Varga, 2001).: - javaslattétel a tavak megnyitási sorrendjére, együttes nyitva tartására és visszatöltésére; - a tervezett bővítéssel járó vízveszteség nyomán kialakuló talajvízszintek illetve leszívások térségi hatásainak elemzése, különös tekintettel a lakó és üdülőterületekre; - a tervezett bővítéssel egyidőben valószínűsíthető egyéb fejlesztések együttes hatásának vizsgálata figyelembe véve eltérő hidrometeorológiai viszonyokat is. 4.2. Adatok A vizsgált, mintegy 200 km

2 nagyságú területet nyugatról a Ráckevei (Soroksári)-Duna (RSD), északról, északkeletről a Duna-Tisza-csatorna (DTCS), míg keletről a távolabb húzódó Duna-völgyi-főcsatorna (DVCS) határol. Délen hasonló jellegű természetes határ nem található. Itt külön figyelmet igényel az RSD - DTCS közötti terület, illetve Bugyi, Délegyháza és Dunavarsány térsége. Nem hagyható figyelmen kívül azonban a Délegyháza Majosháza vonaltól délre, legalább Kiskunlacházáig terjedő körzet sem, mivel itt számos felhagyott, üzemelő és tervezett bányató található, melyek elhelyezkedése és kialakítása befolyásolhatja a vizsgálandó tavak hatását. A térség helyszínrajzi vázlatát a 12. ábra mutatja. Ez azonban nem tényleges helyszínrajz, mivel a későbbiekben ismertetendő elemek elhelyezkedését mutatja, így az egyes vízfolyások tengelyvonalát sokszögvonalak, a tavakat körök vagy egyéb síkidomok helyettesítik. A területet vékony ártéri üledék fedi mely alatt néhol akár 15-20 m vastag folyami eredetű kavicsterasz található. A terasz jelentős mennyiségű vizet tárol. A talajvíz fóként az RSD-bői kap utánpótlást. A kavicsterasz alapzata pannóniai eredetű agyag, mely vízzárónak tekinthető {Dunai Alföld, 1967.). A réteg enyhén dél felé lejt. A tervezett bányafejlesztéshez, a haszonanyag feltárására számos kutatófúrás eredménye állt rendelkezésünkre, a vízvezető réteg mentén több mélységben részletes szemeloszlás vizsgálattal. így a szivárgási együttható térségi értékét ezek alapján, a jellemző szemátmérők figyelembe vételével becsültük, melyhez több módszert is alkalmaztunk (Busch-Luckner, 1972; Kovács, 1972). A térgyelembe. A kolmatált réteg a tavat körülvevő külső inhomogenitásként közelíthető. így a tó maga egy beágyazott inhomogenitás lesz. A 11. ábrán egy mederellenállást nem vizsgáló, egyszerű tesztfeladat látható. Itt egy négyzet alakú tó körül kialakuló párhuzamos áramlás talajvízszintjei láthatók, a szimmetria miatt csak a vizsgált terület felén. Jól látható, hogy a szintvonalak a tavat kikerülik, azonban a tótól körülbelül egy - két oldalhosszúságnyi távolságra az eredeti párhuzamos áramlás gyakor atilag helyreáll. 11. ábra: Tó mint inhomogenitás