Hidrológiai Közlöny 2004 (84. évfolyam)

1. szám - Bárdossy András–Molnár Zoltán: Felszín alatti víz észlelőhálózat optimalizálásának módszere

56 Felszín alatti víz észlelőhálózat optimalizációjának módszere Bárdossy András Molnár Zoltán Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau Vízimolnár Kft. D-70550. Stuttgart, Pfaffenwaldring 61. 2476. Pázmánd, Deák F. u. 47. Kivonat: A vízgazdálkodás és a környezetvédelem területén mind inkább szükségessé válik a megbízható és pontos hidrológiai adatszolgáltatás. Az Európai Unióhoz történő csatlakozás az uniós szabályok, előírások átvételét, minél gyorsabb alkalmazását is megköveteli. A felszín alatti vizek észlelő hálózatának az elmúlt évtizedek alatt sokszor egymással ellentmondó igények, elvárások alapján kialakult felülvizsgálata, optimalizációja sürgetővé vált. A szerzők geostatisztikai eljárásokra támaszkodó módszert mutatnak be a Rába-völgyi észlelő hálózat példáján. Kulcsszavak: monitoring, felszín alatti vizek, geostatisztika. 1. Bevezetés A felszín alatti vizek állapotának mérésére létesült észlelő hálózat célja az, hogy a vízszintváltozások és a vízrajzi helyzet megfigyelését egyrészt időben, másrészt térben megfelelően el lehessen végezni, és annak eredményeit számszerűen rögzíteni lehessen. A felszín alatti víz állapotának mérésére, változásának követésére, értékelésére kialakított észlelő hálózat létesítése és üzemeltetése nagy pénzügyi ráfordítást igényel. A törvényi szabályozások és szakmai igények által megkövetelt környezeti állapot leírás pontosságát kielégítő hálózat mérete az adott igények és lehetőségek figyelembe vételével optimalizálható. E cél eléréséhez a vizsgálandó területen lévő hálózatból kutakat hagyhatunk el és új kutakat is hozzávehetünk a jelenleg nem üzemelő, de a megbízó tulajdonában lévő kutak közül, valamint javaslatot tehetünk új kutak létesítésére. Tanulmányunkban a geostatisztika módszereit felhasználó eljárás elméleti alapjait mutatjuk be. A bemutatott módszer alkalmazását a „Rába-völgy" területén lévő felszín alatti víz észlelőhálózat optimalizációjának ismertetésével illusztráljuk. A geostatisztikai módszerrel végzett feldolgozás és értékelés alapján időbeni előrejelzés nem végezhető. Az eredmények értékelése és a meghatározott geostatisztikai kapcsolatok felhasználásával egy adott időpontra jó térkép készíthető a felszín alatti víz helyzetéről. Az optimalizálás során nyert kapcsolati összefüggések az elmúlt időszak adathiány pótlására is alkalmasak. 2. Egy észlelőhálózattal szemben felmerülő igények Ezt kissé nehéz megfogalmazni, mivel már azt sem könynyű tisztázni, hogy kinek, és a gyűjtött adatok milyen célra történő használata szempontjából lehet (kell) figyelembe venni az igényeket. Ezért, egyszerűsítve a kérdést (s talán a ma divatos kifejezést használva) nézzük meg az EU igényét. Az Európai Unió vízgazdálkodási irányelveiben részletesen nem foglalkozik az észlelő hálózatok kialakításának alapelveivel (nem ad észlelési időintervallumokat, területi sűrűséget stb.). Ezt úgy is tekinthetjük, hogy szabad kezet ad. Ez így igaz, de az észlelő hálózatok által szolgáltatott adatokkal szemben azonban nagyon részletes igényeket fogalmaz meg. Magyarországon az elmúlt években már ezekhez az igényekhez kapcsolódva fogalmazta meg a VITUKI és a KÖVIM az észlelőhálózat fejlesztéseket. A következők szerint fogalmazhatók meg az igények: - a hálózat olyan sűrűségű kell legyen, hogy a mért adatok alapján a talajvízfelszín olyan pontosan meghatározható legyen, hogy a regionális szempontból fontos áramlási irányok és gradiensek megállapíthatóak legyenek; - becsülhető legyen az egyes vízfajták közötti átadódás mértéke, a felszíni vizek és a talajvíz között, illetve a talajvíz és a mélységi vizek között (a becslés abszolút pontosságát - és ezzel a hálózat sűrűségét is - ebben az esetben is a gradiens nagysága és az elválasztó rétegek vízvezető-képessége jelentősen befolyásolja); - továbbá, a hálózat olyan sűrű legyen, hogy a tapasztalt változások ellenőrizhetők legyenek, vagyis a talajvízjárást befolyásoló tényezők azonos kombinációja egy-egy tájegységen belül, illetve a tájegység eltérő vízföldtani tulajdonságú részterületein több kút esetében is előforduljon. - a hosszú adatsorral rendelkező, megfelelő műszaki állapotú kutak tovább észleltetését indokolt fenntartani. Lehetőleg vízszint regisztrációra alkalmas műszerrel kell végezni a mérést. Ennek következtében az észlelési gyakoriság előzetes meghatározása szükségtelen, mert a pillanatnyi vízszint regisztrálásának időbeli gyakorisága a műszer fizikai lehetőségein belül - korlátozás nélkül változtatható. Ennek következtében a jelenleg elteijedt napi egy alkalommal történő adatgyűjtés a jelenleg felmerülő adatigényeket az esetek nagy többségében kielégíti. - újonnan létesítendő kút helyének kitűzésekor befolyásolás mentes, védett helyszíneket kell választani, esetleg már meglévő vízügyi objektumok közelében A fentieket tovább folytatva tehát az optimális megfigyelő hálózat kialakításánál végső soron figyelembe kell venni: - az elméleti tudományos szempontokat, - a helyi geológiai és hidrológiai adottságokat, és - nem utolsó sorban: a meglévő észlelő objektumokat. Ezzel szemben azonban nem szabad figyelmen kívül hagyni, hogy egy-egy terület/pont jellemzőinek értékelése annál pontosabb, minél nagyobb (hosszabb) időbeli adatsort tudunk felhasználni. Az eddig meglévő észlelőhelyeket, ha egy mód van rá, meg kell tartani, felújítani és kiegészíteni kell. Biztosítani kell, hogy megfelelő módszerekkel a meglévő adathalmaz tér- és időbelileg kiterjeszthető és pontosítható legyen. Különösen figyelembe kell venni, hogy az antropogén hatások hogyan érvényesülnek az egyes pontokon A települések belterületének és külterületének talajvízszin észlelő kútjai külön-külön értékelés tárgyai kell, hogy legyenek, mivel egymással csak egyes szempontok alapján hasonlíthatók össze. így a belterületi talajvízszint észlelő kút nem helyettesítheti a külterületi észlelő objektumot és fordítva. Különösen vízminőségi szempontból nem helyettesítheti. *