Hidrológiai Közlöny 1977 (57. évfolyam)

3. szám - Dr. Székely Ferenc: Víztermelés hatására kialakuló regionális vízszintsüllyedés számítógépes vizsgálata negyedkori képződményeinkben

Hidrológiai Közlöny 1977. 3. sz. 1.27 Víztermelés hatására kialakuló regionális vízszintsüllyedés számítógépes vizsgálata negyedkori képződményeinkben Dr. SZÉKELY ÍSEíNC'a földtudományok kandidátusa A Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézetben 1971 és 1975 között részletes kutatások folytak a kitermelhető felszínalatti vízkészletek témakörében [18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25]. A vizsgálatok fő célja olyan számítási módszer kidolgozása volt, amelynek segítségével meghatározható a víztermelő kutak által kiváltott vízszintsüllyedés térbeni és időbeni változása. Először a járulékos függőleges utánpótlódás nélküli rendszerekre vonatkozó modell kialakítására került sor [18]. A továbbiakban a modellt a reális hidrogeológiai viszonyoknak megfelelően továbbfejlesztettük ós alkalmassá tettük a járulékos függőleges utánpótlódás, valamint a szabad talajvízfelszínnel kapcsolatos nemlineáris jellemzők figyelembevételére. Dolgozatomban ezeket az újabb eredményeket ismertetem és két konkrét példán keresztül mutatom be a módszer gyakorlati alkalmazását. 1. A negyedkori vízvezető összlet hidrodinamikai típusai Síkvidéki területeinken a lakossági, mezőgazdasági és ipari vízellátás egyik legfontosabb bázisa a homokos-agyagos rétegek váltakozásából álló, folyóvízi eredetű, negyedkori víz vezető összlet. A helyenként többszáz méter vastag rétegsor függőleges és vízszintes irányban változatos kifejlődésű. A víztermelő kutak által megcsapolt durvaszemű, homokos-kavicsos üledékek mélységbeli helyzete alapján a negyedkori vízvezető összlet alábbi három fő hidrodinamikai típusát különíthetjük el (1. ábra). 1.1. A kétréteges vízvezető összletre (la ábra) az jellemző, hogy a durvaszemű vízadó képződmények viszonylag kis mélységben települnek, felettük vékony, általában 10—20 m vastagságú iszapos, agyagos fedőréteg található. Ilyen összletekben az alsó rétegből történő víztermelés a fedőképződményekben is vízszintsüllyedést okoz, a rendszer hidrodinamikai szempontból tehát szabadfelszínű (talajvíz). A víztermelés által okozott leszívás hatására a megcsapolt alsó réteg járulékos függőleges utánpótlódást kaphat a nem teljes és kolmatált medrű vízfolyásokból, tavakból, mocsarakból stb. A leszívás ilyen medrek alatt továbbterjed, a mederből történő járulékos beszivárgás csak a leszívás mértékét csökkenti. Magas talaj vízállás esetében a járulékos függőleges utánpótlódás jelentős forrása lehet a talaj vízpárolgás csökkenéséből származó járulékos beszivárgás is [10]. Ez a rétegsor-típus jellemző a Kisalföldre és a Nagyalföld peremi területeire (a Duna ártere, a Sajó hordalékkúpja, Bodrogköz stb.). 1.2. Háromtagozatú vízvezető összlet (lb ábra) esetében a homokos-kavicsos vízadó üledékek már nagyobb, 100—200 m mélységben települnek, felettük jelentős vastagságú, regionális elterjedésű iszapos-agyagos összlet található. A rétegsor felső része gyakran újból homokos kifejlődésű, ezek a * Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Központ, Budapest. C, s-0 íEnza 4--"*1. ábra. A negyedkori vízvezető összlet hidrodinamikai típusai a — kétréteges típus; b — hárorntagozatú típus; c — többréteges típus; 1 — vízvezető; féligáteresztő; 2—3 — vízzáró képződmények; 4 — talajvízszint Abb. 1. Hydrodynamischer Typ der quartären wasserführenden Schichtenreihe a — zweischichtiger Typ; b — dreigliedriger Typ; e — mehrschichtiger Typ; 1 — wasserführende; 2 — halbdurchlässige; 3 -— wasserdichte Formationen; 4 — Grundwasserspiegel homokok azonban jóval finomabb szemcséjűek, mint az alsó tagozat homokos üledékei. Az alsó durvaszemcsés tagozatra telepített kutak vízhozamát a rétegsor rugalmas készletcsökkenése, a peremi vízfolyások felől érkező járulékos vízszintes utónpótlódás, valamint a leszívás hatására kialakuló járulékos függőleges utánpótlódás biztosítja. A felső, finomhomokos, szabadfelszínű vízvezető képződményekből származó járulékos függőleges utánpótlódás a megcsapolt rétegsorban kialakult s leszívással (depresszióval) arányos, mivel a talajvízszint süllyedése az eddigi megfigyelések alapján általában elhanyagolható. Ennek oka egyrészt a talajvízből származó járulékos függőleges utánpótlódás kis fajlagos értéke, másrészt pedig a talajvíznek az előző pontban ismertetett utánpótlódási forrásai. A fenti utánpótlódási mechanizmus alapján az alsó réteget vízadó vagy megcsapolt rétegnek; a középső, rossz áteresztőképességű iszaposagyagos réteget féligáteresztő vagy közvetítőrétegnek, a felső finomhomokos üledéksort pedig tápláló rétegnek nevezzük. Háromtagozatú vízvezető összletek általában a medenceperemek és a mély süllyedékek közötti átmeneti zónában alakulnak ki. Legjellemzőbb kifejlődési területük Debrecen környéke, ahol egyúttal az ország egyik legjelentősebb koncentrált rétegvíztermelése folyik, de hasonló felépítésű a Kecskemét környéki negyedkori összlet is. 1.3. A többréteges vízvezető összletek (lc ábra) homokos vízvezető- és agyagos féligáteresztő rétegek és lencsék váltakozásából állnak. Az előző típusoktól eltérően itt nem különíthető el egyetlen jó vízvezető rétegcsoport:, a vízvezető rétegek a többszáz méter vastag összleten belül többé-kevésbé egyenletes eloszlásban találhatók. Ennek megfelelően a víztermelő kutak szűrőinek mélységbeli helyzete