Hidrológiai tájékoztató, 2012

TERÜLETI VONATKOZÁSÚ CIKKEK - Havril Tímea-Tóth Ádám-Mádlné dr. Szőnyi Judit: A tihanyi Maar-tavak hidraulikai kapcsolatának vizsgálata kétdimenziós numerikus áramkép szimulációval

A tihanyi maar-tavak hidraulikai kapcsolatának vizsgálata kétdimenziós numerikus áramkép szimulációval HAVRIL TÍMEA

1 - TÓTH ÁDÁM

2 - MÁDLNÉ DR. SZŐNYI JUDIT

1 1 ELTE TTK Földrajz- és Földtudományi Intézet, Általános és Alkalmazott Földtani Tanszék, 1117 Budapest Pázmány Péter sétány 1 /c 2 ELTE TTK Földrajz- és Földtudományi Intézet, Geofizikai és Urtudományi Tanszék, 1117 Budapest Pázmány Péter sétány 1/c Bevezetés A Tihanyi-félszigeten található Külső- és Belső-tó valamint az időszakosan vízzel borított Rátai-csáva (/. ábra) a térségben 7,9 millió éve lezajlott freatomagmás vulkánosság eredményeképpen létrejött maar-szerkezetekben foglalnak helyet (Németh et al. 2001). A lefolyástalan medencékben elhelyezkedő tavakat nem táplálja forrás vagy patak, ezért korábbi felfogás szerint ezek a víztestek egymástól függetlenek, és egyszerűen a csapadékvíz és a tavakat körülölelő magas talajvíz összegyűlése révén keletkeztek (Bilik 1970). Ezzel magyarázták időszakos kiszáradásukat, melyre az utóbbi évszázadokban mindhárom tó esetében volt példa (Vers 2002). Winter (1976 etc.) tanulmányaiból kiindulva kezdődött meg a félsziget tavainak felszínalatti vízáramlási képbe helyezett hidraulikai kutatása (Péntek 2011; Tóth 2011; Havril & Tóth 2011). Kétdimenziós numerikus áramkép szimuláció A hidraulikai kapcsolat tisztázása érdekében a tavak között felvett szelvények mentén a peremfeltételek és a szelvény menti képződmények hidogeológiai paramétereinek meghatározását követően FLONET/TR2 szoftver (Molson & Frind 2011) segítségével kétdimenziós numerikus áramkép szimulációt végeztünk. A modellezés alapjául egy, a Rátai-csáván és a Külső-tó medencéjén áthaladó, a teljes félszigetet átszelő szelvényt jelöltünk ki (7. ábra, AB szelvény). E szelvényt a peremeken a Balaton határolja, ezáltal lehetőség nyílt a tavak közötti hidraulikai kapcsolat értékelésén túl, a félsziget felszín alatti vízrendszerének Balatonnal való kapcsolatának elemzésére is. A másik, északnyugat - délkelet irányú szelvény a Külső- és Belső-tó között húzódik (7. ábra, CD szelvény). A modell felső határa a talajvíztükör, melyet a tavak körül kialakított ideiglenes megfigyelő kutakból származó 2011. októberi nyugalmi vízszintadatok alapján definiáltunk. Az AB szelvény függőleges oldalsó határait konstans hidraulikus emelkedési magasságú határnak adtuk meg, ahol h=105 mBf, a Balaton vízszintjének tengerszint feletti magassága. A CD szelvény esetében ez annyiban módosult, hogy az északnyugati oldalsó határt, melyet a Külső-tó medencéjének legmélyebb pontja, geometriai megfontolásból impermeábilisnak tekintettük. A szelvény alsó határát jelentő tömött, kovás szarmata mészkövet a pannóniai képződményekhez képest kisebb hidraulikus vezetőképessége miatt impermeábilis határként definiáltuk. Az áramtér a valóságban lefelé nem zárt, a vízrészecskék bizonyos hányadának mélybe jutása nem zárható ki. A szelvény menti képződmények fúrásos feltárásból, RMT mérésekből és földtani analógiákból levezetett hidrogeológiai paramétereit (horizontális és vertikális hidraulikus vezetőképesség: Kh és Kv, porozitás: n az 1. táblázat foglalja össze. 7. táblázat: A képződményekhez rendelt hidrogeológiai paraméterek Képződmény K„ K

v n Maar-tavi üledékek (tőzeges lápi agyag és áthalmozott finomtörmelékes képződmények) 10"

7 m/s 10"

x m/s 0,35 Maar-peremi képződmények (tefragyűrű) 5*10'

6 m/s 5*l()~

7m/s 0,25 Maar-szerkezetet kitöltő képződmények (alsó- és felső diatréma) 10"'' m/s 10"

7 m/s 0,15 Vulkánosság előtt kialakult képződmények (Pannóniai s.l. kőzetei) 10"

5 m/s 10"

6 m/s 0,25 A FLONET/TR2 szoftver segítségével a kijelölt szelvények mentén elvégeztük az áramkép szimulációt csapadékos időszakot követő magas talajvízszintű, és száraz időszakra egyaránt. Mivel lényeges eltérést nem tapasztaltunk, ezért csak 7. ábra. A modellezés alapját képező szelvények az alacso

ny talajvízszintű szcenáriót teszteltük. A szinyomvonala a Tihanyi-félszigeten ' muláci

ó eredményeképpen kimutatható volt a Külső-tó (Google Earth alapján módosítva) medencéjében megcsapolódó felszínalatti víz, melyet a 49