Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)

2. szám - Maucha László: A karsztforrások vízhozam-változását létrehozó természeti tényezők kimutatása a Jósvafői Kutató Állomáson

MAUCHA L.: A karsztforrások vízhozam-változása 5 Ezért laboratóriumi modell-kísérletet végeztünk üvegszivornyák felhasználásával. Azt találtuk, hogy a különleges vízhozam-változást csak egy olyan hármas szivornya-rendszer képes létrehozni (11. ábra), amelyben két nagy szivornya (A és B) sorba van kötve, és egy párhuzamosan kötött kis szivornya (C) a hátsó nagy-szivornya felső-ágában helyezkedik el. A szivornya-rendszer logikai vázlatát all. ábra felső részén láthatjuk. A kitörések közötti sűrűn megjelenő hozam-ingadozást a kis szivornya (C) kis ürítései okozzák, miközben a rendszerbe folyó víz másik fele tölti a hátsó nagy szivornyát (A). Amikor ez a szivornya leürít, vize az alsó nagy szivornyába (B) ömlik. Ezért ebben az időszakban leáll a kis kitörések sora, mert az A-szivornya ürítése minden töltő hozamot leszív. A B-szivornya feltöltődése okozza az előtte lévő minimumot, és annak leürítése okozza a forrás tulajdonképpeni szivornyás-kitöréseit. Főági szivornyáról van szó, mert a kitörés előtti minimumok csaknem zérusra csökkentik a forráshozamot. A 10. ábra alsó részén a Gádoros Miklós által készített laboratóriumi vízhozamregisztrátum bizonyítja, hogy all. ábrán feltüntetett üveg-modell felépítése működési szempontból azonos a Lófej-forrás valódi szivornya-rendszerének felépítésével (Maucha L. 1967). Felszínalatti vízfolyás A forrás szivornyás kitörései A hidraulikai modell szivornyás kitörései 11. ábra. A Lófej-forrás kitöréseinek gyakori időpontja éjfélkor és délben Árapály eredetű forráshozam-változások A Lófej-forrás esetében már a mérések kezdetén feltűnt, hogy a kitörések igen gyakran éjfélkor és délben jelennek meg (12. ábra). Ennek alapján a kitörések kezdő időpontjának több évi statisztikai vizsgálata mindkét vizsgált szivornyás-forrás esetében arra az eredményre vezetett, hogy minden harmadik kitörés közel 6-, 12, 18és 24 órakor kezdődik (13. ábra). Ez a jelenség csak akkorjöhet létre, ha a szivornyákat töltő felszínalatti patak vízhozama is 6-órás periódusú változást mutat, amely az árapály jelenség fél periódusa. Ennek következtében ilj. Bartha Lajos munkatársam javaslatára feltételeztük, hogy a Föld szilárd-kérgének árapály-jelensége is részt vesz a karsztforrások vízhozam-változásának létrehozásában (Bartha L. 1967). A hatás mértéke elég jelentősnek tűnt, mert a vízhozam árapály-eredetű ingadozásának amplitúdója átlagosan az 500 l/perc, maximálisan az 1000 l/perc értéket is eléri. 1M5 májú* 12. ábra. A Lófej-forrás szivornya-rendszerének logikai vázlata (felül) és a laboratóriumi modell felépítése (alul) Látej-lorrii Hogytohonya-lorris « <2 a « « 13. ábra. A Jósvafő-környéki szivornyás-források kitörési kezdő időpontjainak óránkénti eloszlása. NYŰG ;AT Ú 11 i # KELET I K-NY-I KERESZT IRÁNYÚ DILATÁCIÓ -^Lr FENT Í% LENT FÜGGŐLEGES IRÁNYI) NYÍRÓ MOZGÁS i ÉSZAK DE1. VÍZSZINTES IRÁNYÚ NYIRO MOZGÁS 14. ábra. A litoklázis-fluktuáció mérések érzékelőinek felszerelése a Vass Imre-barlang főágában. ^lUHMíiISÍ 15. ábra. A litoklázis-fluktuáció első mikrométeres meghatározása a Vass Imre-barlangban, kisvízi időszakban. A karsztos árapály-jelenség létezésének bizonyítására megvizsgáltuk, hogy a karsztos kőzet hézagtérfogatában történik-e árapály-periódusú változás? Feltételeztük,