Magyar Vízgazdálkodás, 1982 (22. évfolyam, 1-8. szám)
1982 / 5. szám
Partisztfrésü rendszerek A partiszűrésű vízkészlet egyike azoknak az általánosan használt fogalmaknak, melyek értelmét, illetve tartalmát egyértelműen nem határozták meg, általánosan elfogadott definíciója nincs. Ha szó szerint értelmezzük akkor az élővíz, leginkább mégis a folyóvíz azon hányadát jelenti, melyet a mederrel érintkező adott szűrőképességű természetes közegből termelhetünk ki. Ebben az értelemben a partiszűrésű vízkészlet a felszíni vízkészlet azon sajátosan kinyerhető része, melynek mennyiségét a szűrőréteg hidraulikai sajátosságai meghatározóan befolyásolják. A partiszűrésű víz minőségét pedig az adott felszíni víz minősége és a meder, valamint a kitermelő létesítmény között fekvő természetes vízáteresztő közeg szűrőtulajdonságai határozzák meg. Ilyen értelmezésben a természetes partiszűrésű vízkészletnek nincs értelme és csak készlethányadként határozható meg. Az első esetben a vízfoylással kapcsolatban levő vízadóink jelentős részében a felszín alatti vízadóban tárolt víz minőségét természetes körülmények között a folyóvíz minősége csak szűk parti sávban befolyásolja és a partiszűrésű vízzel együtt kitermelésre kerülő háttér víz minősége nem elhanyagolható tényező. Olyannyira, hogy nemegyszer a rossz minőségű háttérvíz mesterséges kizárása is szükségessé válhat. Ilyen esetről számolt be Dr. Léczfalvi S. a Váci Vízmű telepítésével kapcsolatosan. Az ilyen típusú kapcsolat során még a legmagasabb vízállásnál is a folyóvíz csak egy szűk partközeli sávba hatol be és a behatoló víz mennyiségét az adott természetes közeg tárolókapacitása határozza meg a vízfolyás vízszintemelkedése által a létrehozott hidraulikus esés függvényében. Olyan esetekben amikor a természetes vízadó közeg az ártéren messze túlterjed, akkor a talajvíz morfológiájából adódó esésviszonyok az árvízi visszaduzzasztás függvényében is szerepet játszanak. Ez utóbb vázolt körülmények között termelésmentes körülmények között a folyóvízminőség alakulása csak egy szűk parti sávban befolyásolhatja a felszín alatti víz minőségét. Hazai körülmények között bonyolítja a helyzetet az, hogy ilyen körülmények között a partiszűrésű vízadó fogalma még kevésbé definiálható mint a vízkészleté. Vajon a vízfolyástól mely távolságig tekintsük partiszűrésűnek azt a Duna menti a Duna mederrel közvetlen hidraulikai kapcsolatban levő vízadó képződményt, amely Délkelet felé dőlve Szeged környékén már néhány száz méter mélyben fekvő artézi vízadóként ismeretes. Ezen vízadókból való koncentrált nagy tömegű víztermelés esetén a Duna-víz behatolhat a vízadóba és nagy időtávlatban a termelés helyén, kisebb távlatban közbülső Dunához közel fekvő termelőhelyeken befolyásolhatja a termelt víz minőségét. A vízkészleteink igénybevételeinek ütemét tekintve az ilyen felvetés már egyáltalán nem tekinthető abszurditásnak, de mindenképpen alkalmas azok bemutatására, hogy a partiszűrésű vízadó fogalomhoz természetes paraméterek nem rendelhetők, ezért az adott időszak termelési körülményeinek megfelelően konvenció alapján határozható meg. Mindezekből az is következik, hogy a partiszűrésű vízkészlet minősége csak a termelés vagy a feltételezett termelés viszonyai között vizsgálható és az érintett vízadókban fellelhető termeléstől nem befolyásolt (kvázi természetes) vízkészletminőség alakulása a háttér és partiszűrésű vízkeverés arányainak a meghatározásához szükséges. Potenciális partiszűrésű vízadórendszereknek tekinthetjük azokat a természetes felszín alatti vízáteresztő képződményeket, amelyek a vízfolyással közvetlen hidraulikai kapcsolatban lévén megfelelő áteresztőképességgel és szűrőkapacitással rendelkeznek ahhoz, hogy rajtuk keresztül a vízfolyás vize átszűrve kitermelhető legyen. Éppen ezért nem tekinthetjük partiszűrésű vízadóknak az Esztergom Komárom környékén a Dunával közvetlen kapcsolatban levő karsztvíztározókat, amelyek kiváló áteresztőképességgel de kis tárolókapacitással és minimális szűrőképességgel rendelkeznek, viszont partiszűrésűnek tekinthetjük folyóink alluviális üledékeinek teraszainak és törmelékkúpjainak a folyóval párhuzamos azon sávját, ahol a kutakból kitermelhető víz legalább 40%-a a folyóvízből származik. Ezek a vízadók bár legtöbbször kiterjedt egységesnek tűnő kavicsos képződményként ismeretesek, a valóságban azonban természetes vagy kvázi természetes körülmények között a felszín alatti víztartó közeg rendkívül inhomogén. A természetes porózus közeg folyadékáteresztő képessége az esetek többségében az üledékképződés törvényszerűségéből következően vertikálisan eleve kisebb, mint 'laterálison. A vertikális és a laterális folyadékáteresztő képesség akár nagyságrenddel is különbözhet. Az üledékszemcsék horizontális tendenciájú eihelyezkedése a tengeri és tavi üiledékek sajátja, ezzel szemben folyami üledékképződésnél a keresztrétegezettség, ferde rétegezettség, lencsés leülepedés az áteresztőképesség térbeli változásának bonyolult rendszerét hozza létre. A réteglapok bizonyos üledékképződési határokat és ebből következően fizikai változásokat reprezentálnak. Ebből eredően valamely réteg vertikális áteresztőképessége a réteghatár mentén kisebb, mint a réteglapok között, ami az áramlási pályák bonyolult térbeli rendszerét hozza létre. Ezen jelenségek még közel azonos átlagos szemcseösszetételű rétegezettség esetén is fellépnek, az alluviális üledékek sajátos rétegszerkezete mellett, azonban hangsúlyozottan érvényesek. Egy adott függőleges szelvényben vizsgálva az üledék összetétele, szemcsemegoszlása, rétegszerkezete függőleges és vízszintes áteresztőképessége általában rétegek fizikai paraméterei rapszodikusan változók és a vízrekesztő agyagból a kiváló áteresztőképességű durva kavicsig mindenféle átmenet megtalálható. Figyelembe véve a folyóvölgyi üledékek szalagos síkbeli elhelyezkedését, könnyű belátni, hogy a jó vezetőképes áramlási pályák nagyfokú térbeli változóképessége, bonyolult rendszere az alluviális üledékek típusjellege természetes sajátossága. Éppen ezért egyáltalán nem meglepőek azok a nemzetközi irodalomban megjelent mérési eredmények, melyek azt mutatják, hogy pl. a Rajna kavicsaiban a víz olyan kényszerpályákban mozog, melyekben egy adott szelvényben az áramlási irányok különbsége esetenként a 90 fokot is túllépi. A vázolt földtani események által predesztinált inhomogenitások regionális nagy egységekre vonatkozóan meghatározott rendszert alkotnak és legalább elvileg a matematikai modellezésnél figyelembe vehetők, részjelenségek, egyedi kútsajátságok értékelésénél azonban sohasem hagyhatók figyelmen kívül. Természetesen nem minden folyami üledék partiszűrésű vizadó, hanem a definícióból következően csak azok, melyek valamely élővízzel közvetlen hidraulikai kapcsolatban vannak. A két rendszer érintkezése beavatkozásmentes körülmények között sem statikus, hanem dinamikus hidraulikai és üledék földtani vonatkozásban egyaránt. Az élővíz vízjárásának üteme, természetes ritmusa, valamint a vízadóba való közvetlen függőleges beszivárgás menete nemcsak a hidraulikai kapcsolat dinamikáját biztosítja, hanem a hordalékmozgás, a mederalakulás az előzőektől függő változásából kifolyólag a két rendszer érintkezési körülményeit is folyamatosan változtatja. Végeredményben egy konszolidált stabilizált víztartó vízrendszer szalagszérűén elnyúló meder mentén mobilis laza változékony üledéktömeggel érintkezik. Az egyik rendszer fizikai és hidrogeológiai paraméterei adott térrészekre vonatkozóan konstansok egyértelműen meghatározhatók, az érintkező térrész ugyanezen paraméterei viszont időben változóak. Ez a körülmény a számításba vehető szűrőkapacitás meghatározását lényegesen megnehezíti, mert abba nemcsak a vízadó képződmény szűrőkapacitása, hanem döntően a mederüledékek sok tényező által befolyásolt változó kapacitás értéke is meghatározóan beleszámít. Az élővíz minőségének a változása a szennyeződésből eredően is befolyásolja a mederüledékek alakítását, befolyásolja a koaguláció mértékét és milyenségét, az üledék ökológiai körülményeit, az abszorpciós kapacitást és annak szelektivitását, vagyis az első szűrőszakasz szűrőtulajdonságait is. A vízadó összlet oldaláról az érintett vázrész sajátosságai gyakorlatilag konstansnak tekinthetők, ezért a szűrőkapacitás mértéke, szelektivitása általában szükséges tulajdonságai meghatározhatók. Itt egy másik ellentmondásra kell felhívnom a figyelmet, nevezetesen arra, hogy a víztermelés a legjobb áteresztőképességű szakaszok megnyitására orientálódik, melynek éppen a legkisebb a természetes szűrőkapacitása, követke-2
