Hidrológiai Közlöny 1976 (56. évfolyam)

10. szám - Dr. Alföldi László–Lorberer Árpád: A karsztos hévizek háromdimenziós áramlásának vizsgálata kútadatok alapján

Dr. Alföldi L.—

Lorberer A.: A karsztos hévizek Hidrológiai Közlöny 1976. 10. sz. 443 lecKHX ycjiOBHHX KapcTOBoro MaccHBa Me>K«y uccjieflyeMblMH CKBa>KHHa.WH (pa3J10M, npHnoflHHTbiH 6JIOK). njioma^H I MiyŐHHHOM HH(J)HJlbTpaUHH H nOflH>lTH>l BOFL (pHC. 4) h HanpaBjieHHe .nBiiwemiH KapcTOBbix bo« (puc. 5) onpeAejieHHbie no 3TOH MeTOAtiKe B paüoHe By^aneuiTa COOTBCTCTBYIOT pe3yjibTaTaM, nojiyqeHHbiM reoTepMimecKHM, riiapoxHivumecKHM, paflHoaKTiiBHbiM N flpyi HMH MeToaaivui; HaAe>KHOCTb pac^eTHoro MeTOßa noATBepwflaeTC« H pe3yjibTaTaMH MCCJie«OBaHHÜ B paüoHe XeB»3a. B COOTBETCTBMH C UOJiyqeHHblMH pe3yjlbTaTaMH B noKpbiTOM Kapere npoiicxofliiT TaKoe Tpexi{)a3Hoe ABHwewie BOflbi no BbiHy>KAeHH0i1 TpaetcTopmi KűTopoe onpeAejiaeTcn nojio>KeHneM nofloiiiBbi BOfloynopHoft ocaflOMHoii TOJibmn (puc. 6). TepMiiH „noflcj)MJTbTpauíin" Mower ynoTpeÖJiaTbCfl TOJIbKO B TaKOM CMbICJie, MTO MaCTb BOflbl, npocomiBmeHCH B oÖHaweuHbiti KapcT fleiiCTBHTeJibHO „noflTeKaeT" noji TOJibiuy 0ca«0HHbix nopoß, 0flHaK0 3TO ÄBHJKeHHe ny>KHO paccMaTpbiBaTb B OCHOBHOM Kai< ropn30HTaJlbH0e. Untersuchung von dreidimensionellen Strömungen der Karst-Thermalwässer aufgrund von Brunnendaten Dr. Alföldi, L.

—Lorberer, A. Die auf den Zusammenhang zwischen kalten Karstwasserreservoiren mit freiem Spiegel und gespannten thermalischen Karstwasserreservoiren bezügliche Unterströmungstheorie (Vendel, M. — Kisházi, P.) (1963 — 64) hat die möglichen physikalischen Urheber der Bewegungsprozesse aufgeschlossen, aber keine konkreten Daten geliefert über die tatsächlichen Strömungsverhältnisse. In tier Forschungsanstalt für Wasserwirtschaft VITUKI wurden im Verlauf der im Jahre 1975 für die Wasserneubildung der Thermalquellen im Transdanubischen Mittelgebirge und im VillányiGebirge (Budapest, Hévíz, Harkányfürdő), mehrere neue Forschungsmethoden ausgearbeitet, von denen die Bestimmung der Kennwerte der effektiven Potentialverteilung und der dreidimensionellen Wasserbewegung in den Karst-Schichtenreihen besprochen werden. In einigen Punkten der zusammenhängenden, ständig in Bewegung befindlichen Karstwassermenge von stets veränderlichem spezifischen Gewicht besteht ein vom hydrostatischen abweichender Druckzustand. Das Mass des Druckmangels oder des Drucküberschusses kann durch die horizontalen und vertikalen Komponenten der piezometrisehen Gradienten gekennzeichnet werden. Die räumliche Potentialverteilung kann je nach der Verteilung der zur Verfügung stehenden Messdaten untersucht werden

: a

) in einem einzigen Senkel, laut dem Zusammenhang (lo), b

) in ausgewählten horizontalen oder vertikalen Flächen (sogenannten Anzapfungsniveaus oder Profilen) mit Anwendung der für die Schiehtenwässer ausgearbeiteten Methoden, c

) zwischen Brunnenpaaren unterschiedlicher Tiefe. Aufgrund der ausführlichen hydrodynamischen Messdaten des Thermalbrunnens in Tapolca, kann sowohl die scheinbare Durchlässigkeit des Brunnenrayons als auch die Verteilung der vertikalen Geschwindigkeitskomponente entlang des Senkels über die Gin (2) bzw. (3) bestimmt werden (Abb. 1.). Zweckmässig wird die Änderung des spezifischen Gewichts nach LONGCHIERIC1 (Tabelle 1) berücksichtigt. Untersuchungen an ebenen Profilen können mit Ausnahme von einigen kleineren Karstgebieten (Nyirád, Villányi-Gebirge) wegen Datenmangel nicht durchgeführt werden, die Druckdaten können nicht in die Tiefe extrapoliert werden. Die Verfasser bestätigen, dass aus den Wasserspiegeldaten von Brunnen verschiedener Tiefe — laut Abb. 3 — nur dann richtige Schlussfolgerungen für das Mass des Potentialgefälles ímd für die mögliche Strömungsrichtung gezogen werden können, wenn das spezifische Gewicht der einzelnen Wassersäulen immer auf die entsprechenden Werte des durchschnittlichen spezifischen Gewichts der Wassermenge zwischen den zwei Brunnen nach Gl (4) umgerechnet werden. Demnach ist die seitens Kessler, H. (1968) angewandte Umrechnung auf 40 °C (Abb. 2.) unbegründet, auf dem gespannten thermalwasserhaltigen Karstgebieten kann auch keine exakte Wasserniveaukarte angefertigt werden

. Die zwischen den Brunnenpaaren verschiedener Tiefe gültigen piezometrisehen Gradienten-Komponenten können nach den Beziehungen (6a

—d) über die Methode der endliehen Differenzen bestimmt werden. Die Untersuchungen vergleichen den Druck eines zentral liegenden Brunnens nacheinander mit dem Druck der in der Umgebung befindlichen Brunnen und somit figuriert jeder einzelne Gradienten-Wert zweimal, wodurch die Kontrolle der numerischen Berechnungen gesichert wird. Diese Methode kann nur in dem Fall angewendet werden, wenn in der karstigen Schiehtenreihe zwischen den untersuchten Brunnen keine bedeutende strukturell-morphologische Änderung besteht (gehobene Horst oder tektoniseher Graben). Die im Räume von Budapest dieserart festgestellten Einsiekerungs- und Aufströmungsflächen (Abb. 4), Karstwasser-Strömungsriehtungen (Abb. 5.) zeigen eine verlässliche Übereinstimmung mit den durch hydrogeochemischen, geothermischen, isotoptechnischen usw. Methoden gelieferten Ergebnissen, die Verlässlichkeit der Berechmingsmetliode wird auch durch die in der Umgebung von Hévíz durchgeführten Forschungen bestätigt. Aufgrund der Untersuchungen spielt sich im bedeckten Karst eine dreidimensionelle Zwangsbahn- Wasserbewegung, die grundlegend durch die Liegende-Oberfläche der wasserdichten Beckensedimente der Deckschicht bestimmt wird (Abb. 6.). Von „Unterströmung" kann nur in dem Sinne gesprochen werden, dass ein Teil ties in den offenen Karst einsickernden Wassers tatsächlich unter die Beckensedimente strömt, diese Wasserbewegung ist aber als entscheidend horizontalen Charakters zu betrachten.