Hidrológiai Közlöny, 2022 (102. évfolyam)
2022 / 3. szám
50 Hidrológiai Közlöny 2022. 102. évf. 3. szám A felszín alatti áramlás és árhullámok kapcsolatának vizsgálata változó folyami vízszintek esetében Wagner Flóra*, Csorna Rózsa * *BME Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék, 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3., (E-mail: wagner.flora@cmk.bme.hu) Kivonat A felszíni és felszín alatti vizek modellezői számára fontos kérdés, hogy egy árhullám során a folyó mekkora vízmennyiséggel táplálja a talajvizet. Ennek a számszerűsítéséhez a vízhozam meghatározására van szükség. A számításokat egy Budapest lágymányosi mintaterület három szakaszán végeztük el, talajvízkutak napi adatsorával egy évre kiterjesztve. A vizsgált év árhullámai során összehasonlítottuk a vízhozamokat a folyó vízállásával, ami az árvízi hurokgörbéihez hasonló görbéket adott. Ezek ellipszisekkel közelíthetőek, melyek forgatási szöge mind az öt árhullámnál hasonló volt az egyes szakaszokon, és az egyes árhullámokhoz tartozó ellipszisek jellemző paraméterei is hasonlóságot mutatnak egymással különböző szakaszokon. A vizsgálatba a 2010-es és 2013-as árvizek méréseit is bevontuk, ezeknél szintén megjelennek az ellipszisek. A munka célja az ellipszisek geometriai paramétereinek és az árhullámok jellemzőinek kapcsolatba állításával lehetőséget adni a felszín alatti vízforgalom becslésére a folyó vízállásából. Kulcsszavak Talajvízáramlás, háttéráramlás, városi terület, felszín alatti építmények. Investigating groundwater flow regime and flood waves in case of different water levels Abstract Quantifying exchange processes between groundwater and river is an important topic for researchers on the field of groundwater or also on surface water. In this research we investigate how to determine the specific groundwater discharge during flood waves from daily groundwater and surface water level time series on the pilot area’s three sections in Budpest Lágymányos. The specific groundwater recharge is compared to the water levels of the Danube, resulting looping curves during flood waves, like the hysteresis. These loop rating curves are approached with ellipses, which have a similar rotation angle at each section, and the ellipses belonging to the same flood wave are alike. This research also includes data from the floods of 2010 and 2013, where these ellipses are also present. The aim of this research is to investigate the connection of the geometric parameters of these ellipses to the characteristics of the flood waves, and to show the possibility of determining the specific groundwater discharge. Keywords Groundwater flow, background recharge, municipal area, underground structures. BEVEZETÉS A talajvíz és a felszíni víz közti vízcsere mennyiségének meghatározása mindkét szakterület számára hasznos adat. Árhullámok során fontos ismerni a folyóból talajvízbe lépő vízmennyiséget, amit befolyásolnak a vízparti, felszín alatti, vízvezető réteget elérő építmények. A főváros egy része a Duna eredeti árterületén fekszik. Ilyen terület Lágymányos is, ami az 1838-as árvíz után szükséges mederrendezési munkálatok után alakult ki (Ihrig 1973), a folyó feltöltött medrében. Ehhez hasonló területeken a folyó aktuális vízszintje nagy hatással van a talajvíz szintjére. A terület feltöltése vegyes anyagú, nagyrészt különböző erőmüvi salakok (Csorna és Gálos 2012) alkalmazásával készült. Ezek nehézfémtartalma több helyen az egészségügyi határértéket meghaladó volt. A salakokból történő kioldódás ellenőrzésére a környezetvédelmi hatóság az egyes létesítményekhez talajvíz-megfigyelő kutak telepítését írta elő. Ezek elhelyezkedése a 2. ábrán látható. A kutakban a vízminőség vizsgálatok mellett a talajvízszinteket is feljegyezték 2004 óta (Szívós és társai 2013). Mikor az előírt 10 év után felhagytak a vízminőségi vizsgálatokkal, a kutak további hasznosítására a BME vette át az üzemeltetésüket, oktatási és kutatási célokra. Innentől kezdve csak mennyiségi vizsgálatokat folytatunk, immár több, mint 15 éve (Liikő és társai 2015). Az eredetileg hét kút közül az épületek között leginkább nyugati elhelyezkedésű kutat 2016 nyarán betemették, ennek adatait jelen vizsgálatban ezért csak korlátozottan vesszük figyelembe, így a 2. ábra már csak a hat kutat mutatja. Jelen munka célja a talajvíz szintje és a folyó vízszintje közti kapcsolat részletes elemzése, és annak vizsgálata, hogy a folyó és egy kijelölt, a folyótól távolabbi kút kapcsolata hogyan változik kisvizes és nagyvizes időszakban. Mérések A lágymányosi mintaterületen 6 működő talajvízkút található, melyekben a talajvizet havonta mérjük egy fényjelzős talajvízszint észlelő készülékkel (1. ábra). Két kút ezenfelül (GWM-31 és ELTE-1) folyamatos vízszintrögzítő készülékkel (Dataquával) van ellátva, melyek a talajvízszint napi idősorát adják. A Duna napi vízszintjei elérhetőek az Országos Vízjelző Szolgálat honlapján (vizugy.hu). A vizsgált idősor (2020.10.07-2021.10.28) - vizsgálatunk szempontjából - homogénnek tekinthető, mivel új építkezés vagy egyéb beavatkozás nem történt a mintaterületen ebben az időszakban. A kutatás során - a fentieken túl - a jelentősebb árhullámok idején mért idősorokat is használtunk, ehhez a 2010-es és 2013-as harmadfokot meghaladó árvíz időszakában manuálisan mért napi adatsorokat vettük figyelembe (Kukucska és társai 2015). Ezeket az adatokat is azonos
