Hidrológiai Közlöny 2005 (85. évfolyam)

3. szám - Csoma Rózsa: Az AEM alkalmazása a talajvízszintet stabilizáló visszatöltés vizsgálatára

CSOMA R.: AZ A EM alkalmazása talajvízszintet stabilizáló visszatöltés vizsgálatára 43 3. A tesztfeladat kialakítása 3.1. Általános jellemzők Az alkalmazott tesztfeladat egyetlen magányos, négyzet alakú tó vizsgálatán alapul, mely az összetettebb, sokszög alakú felületi forrásként vehető figyelembe. Nem az egyszerűbb, kör alakú elemet választottuk, mert akkor a parttal párhuzamos visszatöltés kialakítása lett volna bonyolultabb. A felületi forrást nyolc csomóponttal adtuk meg. A tavat mint célállapot, C-vel, illetve az 1. ábra helyszínrajzi vázlatán szaggatott vonallal jelöljük. Mivel a vizsgált terület szimmetrikus, az ábra csak a tó északi felét mutatja. A továbbiakban valamennyi hasonló jellegű ábrát ennek megfelelően alakítunk ki. I 200 100 -200 -100 AL ti élvéfiv^ I c4?, ttozaí gUátozáf | K vättbzet tssetvény l^ 100 200 B r im I« JJL !! 1. ábra: Helyszínrajzi vázlat Feltételeztük, hogy a keleti oldalon kialakuló túlzott leszívások miatt a tó így nem alakítható ki, csak egy adott szélességű védősávval, azaz ha a tó keleti partja ezen távolsággal nyugatabbra kerül. A védősávval valójában azt adjuk meg, hogy mekkora lehet a legnagyobb leszívás a C változatnak megfelelő tó keleti partján. A leszívás mérséklését elméletileg elérhetnénk egyéb úton is, például a vízforgalom csökkentésével is, azonban ez jelen példánkban a párolgás módosítását jelentené, mely gyakorlatilag nem befolyásolható. A védősávval így kialakított tavat, mint elfogadható állapot, f-nek nevezzük, és az 1. ábrán pontvonallal jelöljük. Mivel azonban a tófelület ilyen mértékű csökkenése a tervezett tó funkcióját jelentősen csorbíthatja, feltételeztünk egy, a tó céljával inkább összhangba hozható, csökkentett szélességű, de visszatöltést is tartalmazó védősávot. Ezen, kompromisszumos megoldást K-\al illetve az ábrán folytonossal jelöltük. Maga a tópart rézsűs kialakítású, melyet a 2. ábra felső vázlata mutat. Ezt azonban a vízszintes síkú modell csak közelítően képes figyelembe venni úgy, hogy a part függőlegesét a rézsű középpontjába helyezzük. Ezen közelített partvonalat jelöli a 2. ábra alsó vázlata. Jelen esetben egyoldali visszatöltést vizsgálunk, így azt a tó keleti oldalával párhuzamosan feltételeztük. A visszatöltés L hossza és B szélessége változó. Kialakítása rézsűs, melyet a partvonallal azonos módon kezeltünk, így a kétoldali rézsűk középvonala közötti távolságot tekintjük a továbbiakban a visszatöltés közepes szélességének, melyet a 2. ábra alsó vázlata mutat. A visszatöltés a feküig leér, így a teljes réteget harántolja. 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 "fekü C. vált. -K. vált. viszatöltés • tengely 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 2. ábra: A tópart metszete és közelítése A visszatöltés valójában inhomogenitás, melynek modellbeli figyelembe vételére - összhangban az előző pont feltételeivel - másodfokú, merőleges, vonal menti dipólusok láncolatát alkalmaztuk. A dipólus igen keskeny, téglalap alakú, szélessége a 2. ábra szerinti, hossza legalább a tó oldalával megegyező. Ekkor az inhomogenitást egy 22 csomópontból álló sokszöggel írhatjuk le, ahol a hosszabbik oldalon a pontok közötti távolság a tó oldalhosszúságának tizede. Ha a visszatöltés a tó oldalhosszát meghaladja, északon és délen a parttól AL távolságra további 2-2 csomópont szükséges (1. ábra). Mivel célunk a visszatöltés egyedi hatásának vizsgálata, a rendszerben további elemet nem feltételeztünk. így a korábban említett kétféle terület, a vizsgálandó és a számításokhoz figyelembe vett, jelen - igen ritka - esetben megegyezik. 3.2. Adatok A tesztfeladathoz kialakított vízvezető réteg feküje vízszintes, a réteg vastagsága H = 10 m, szivárgási együtthatója k = 20 m/d = 2.315 10'

4 m/s ami a homokos talajokra jellemző. Ezen két utóbbi jellemző az, amelyek viszonyítási alapul szolgálnak a visszatöltés további paramétereihez. A vízvezető réteg szabad felszínű, a területre hulló csapadék nagysága éppen megegyezik az evapotranszspiráció térségre jellemző értekével, így a vízmérleg egyensúlyban van. Vízmozgás tehát nincsen, a tó nélküli állapotban a talajvíz felszíne vízszintes. E területen létesítjük a tavat, melynek mérete a C változat szerint 1*1 = 500*500 m = 25 ha (/. ábra). A tó középpontja a lokális koordinátarendszer szerint az origóban van. A tó fedett területhez viszonyított többletpárolgása P, = 1 mm/d = 365 mm/y. Ezt a hazai viszonyok között talán kissé magasnak tűnő érteket az erőteljesebb, látványosabb változások miatt választottuk. A többletpárolgás a teljes tófelület figyelembe vételével Q

c = 250 m

3/d vízveszteséget jelent, mely egységnyi parthosszra vonatkoztatva qc = 0.125 m /d tóba lépő víz-utánpótlódást igényel.