Hidrológiai tájékoztató, 2011

DIPLOMAMUNKA PÁLYÁZATOK - Sebők Éva: A Bezerédi-sziget távlat vízbázis védőterületének meghatározása numerikus modellezéssel

A Bezerédi-sziget távlati vízbázis védőterületének meghatározása numerikus modellezéssel* SEBŐK ÉVA Dolgozatom célja az Aquaprofít Zrt. által elvégzett vízbázisvédelem diagnosztikai fázisába bekapcsolódva, a Baja és Mohács között található Bezerédi-sziget parti szűrésű távlati vízbázis védőterületének kijelölése volt hidrodinamikai modellezéssel. Bevezetés, célok A parti szűrésű vízbeszerzés során a felszíni vízfolyások, állóvizek parti sávjában található víztartó rétegekbe áramló vizet termelik ki. Mivel az innen származó víz felszín alatti áramlása során sok szűrési és kémiai folyamaton megy keresztül, így a parti szűrésű ivóvízbázisok nagyon jó minőségű vizet szolgáltatnak. Hazánkban 75 parti szűrésű távlati vízbázist jelöltek ki {Balassa et al. 2003), melyek védelembe helyezése az országos vízbázisvédelmi program keretein belül történik a vízbázisok diagnosztikai vizsgálatával és védőterületük lehatárolásával. Célom a Bezerédi-sziget távlati vízbázis 50 éves elérési időhöz tartozó védőterületének hidrodinamikai modellezéssel történő meghatározása, illetve olyan ideális kútkiosztás felvázolása volt, amelyben a kutak 30.000 m

3/ napos össztermelése nem befolyásolja a környező üzemelő vízbázisok áramképét. Módszerek, Adatok A távlati ivóvízbázis védőterületének kijelölése a Processing MODFLOW 5.3 (

Chiang, W. - Kinzelbauch, W. 1998) modellezőprogrammal felépített két modell segítségével történt. Az első modell célja a fő vízadó réteg hidraulikai paramétereinek pontosítása volt az Aquaprofít Zrt. által a kísérleti telepen végzett 9 napos szivattyúzás hozamlépcsőit alapul véve. A védőterület meghatározásához végül egy permanens áramlást feltételező modell eredményeit használtam fel, amelyben az első modell által számított hidraulikai paraméterek szerepeltek. A védőterület lehatárolását megelőzte a modellezett térrész lehatárolása és a modell bemenő paramétereinek meghatározása: • a modellezett időszak rövidsége miatt csak a kísérleti telep piezométereit és a Duna partvonalát magában foglaló 300x500 m-es kiterjedésű, 10x10 m-es rácshálójú kalibrációs modellterület; • az 5x5,5 km-es, 50x50 m alap cellaméretű modellterületet az Aquarius Kft korábbi lehatárolása, illetve a MI-10-432-87 Műszaki Irányelv F4 és F5 pontja alapján kijelölve; • 84 kút vízföldtani naplójában közölt fúrási rétegsor alapján 5 modellréteg elkülönítése; • nyugalmi vízszint térkép a diagnosztikai fázis során létesített 14 kút, a próba termelőkút vízszint adatai és a bajai, valamint a mohácsi vízmérce Duna vízállás adatai alapján; • hidraulikus vezetőképesség értékek kezdetben az MSZ 15298:2002 szabvány, az Aquifer Test 3.5 számított adatai és a szakirodalmi, a korábban mért értékek valamint az Aquaprofít Zrt. munkatársainak javaslata alapján, majd a kalibráció eredményeként; • 0,1 m vastagságú kolmatált zónát feltételezve a folyómeder vezetőképessége 0,00544 m

2/s a 10x10 nies cellákban, a Duna vízállása a Bezerédi-szigetre bearányosított hajózási középvízszint (80,76 mBf); • tervezett vízkivétel 30.000 m

3/d, 10 db, a sziget partvonala mentén egymástól nagyjából egyenlő távolságra elhelyezett kúttal, környező üzemelő vízbázisok kútként való beépítése, a védőterületük kijelölésekor beépített hozammal; • 20 mm/év nettó beszivárgás a Sárhát és Karapancsa csapadékmérő állomás adataiból származtatva; • Peremfeltételek megadása a MODFLOW GHB moduljával. Eredmények A fő vízadó réteg hidraulikus vezetőképességének kalibrációját manuálisan a trial-and-error módszert követve, illetve a MODFLOW PEST paraméter kalibrációs kiegészítő programja segítségével végeztem. Az anizotrop fő vízadó réteg horizontális és vertikális hidraulikus vezetőképessége 10"

4 m/s nagyságrendűnek adódott. A PEST a horizontális hidraulikus vezetőképességre 3,2xl0"

4 m/s, a vertikálisra l,66xl0~

4 m/s értéket számolt. Ezen értékeket a permanens áramlást feltételező védőterületi modellbe beépítve láthatóvá vált, hogy a 10 kúttal elért 30.000 m

3/d vízkitermelés befolyásolja a környező üzemelő vízbázisok áramképét. A kútkiosztás változtatásával elért zavartalan áramkép azonban a depressziós tölcsér túlzott növekedése, a háttérből származó víz nagyobb mértékű beáramlása, a vízminőség romlása miatt sem elfogadható. A Bezerédi-sziget távlati vízbázis 50 éves elérési időhöz tartozó védőterületét végül a környező üzemelő vízbázisok kútjainak figyelmen kívül hagyásával jelöltem ki, mivel ezen vízbázisok a modellbe beépített értéknél kisebb hozammal termelnek, illetve hozamuk csekély a távlati vízbázis tervezett hozamához képest (7. ábra). A MODFLOW program vízmérleg számoló Water Budget kiegészítő moduljának eredményei alapján hajózási középvízszinttel (80,76 mBf) számolva a távlati * A 2010. évi Lászlóffy Woldemár diplomamunka pályázaton felsőfokú szakképzés vagy mesterképzés kategóriában könyvjutalmat nyert diplomamunka kivonata. 34