Hidrológiai Közlöny 1980 (60. évfolyam)
2. szám - Marton Lajos–dr. Erdélyszky Zsigmond–Rajner Vinzenz: A környezeti izotópok vizsgálata Debrecen és a Nyírség rétegvizeiben
Marton L.—Dr. Erdél-yszki Zs.—Rajner V.: A környezeti izotópok Hidrológiai Közlöny 1980. 2. sz. 91 A vízszintes szivárgási sebességek meghatározására szintén a (7) és (8) egyenlet használható, ha a diffúziót nem vesszük figyelembe, azzal az eltéréssel, hogy a h érték helyett a víz vízszintes irányban megtett útjának hosszát helyettesítjük be. A függőleges beszivárgási területeken nehéz vízszintes áramlási sebességeket számítani, mivel a feladat határozatlan. Ez esetben ugyanis a minta keverékvíz, mely egyrészt felülről, másrészt oldalról kap utánpótlódást. Ezért az ilyen vízmintának a mért koncentrációja egy ismeretlen keverési arány eredő koncentrációját adja. Közelítő becslésekre azonban így is lehetőség van. Mátészalkától Fehérgyarmat felé kb. 3,2 m/év tényleges és 1 m/év szűrődési sebességre lehet következtetni. Hasonló értékeket kapunk délen, Sáránd körzetében is. Nyíradonytól Debrecen felé 4,5 m/év tényleges, illetve 1,3 m/év Darcy-féle sebességet lehet valószínűsíteni az 1979. évi adatok alapján. Ennél mintegy kétszer nagyobb vízszintes sebességet lehet számítani Nyírbátor és Mátészalka között. Ha a függőleges átlagos beszivárgási sebességet v =6 mm/év értéknek vesszük fel, a hidraulikus gradiens pedig grad0=-^~^— = — 0,15, akkor a v= — k grad 0 összefüggésből Ic v= 0,04 m/év = =1,1X10-* m/nap =1,27 • 10~ 7 cm/s függőleges szivárgási tényezőt kapunk. Ez egy átlagértéket jelentő szivárgási tényező, a homok, iszap és agyag rétegeket is magába foglaló összletet jellemző érték, amely mellett a mikroszivárgás végbemegy. Ha az alsó pleisztocén rétegekben áramló víz vízszintes szivárgási sebességét v =1,5 — 2,0 m/év értéknek vesszük fel, s grad 0= —0,001, akkor az előbbi összefüggésből & A= 4,1—5,5 m/nap = =4,7 • 103 — 6,3 • 103 cm/s vízszintes szivárgási tényezőt kapunk. A teljes összlet függőleges és az alsó pleisztocén vízszintes szivárgási tényezőjének viszonyszáma tehát k hjk v= 2 • 105 — 2,5 • 10~ 5. Ilyen hidraulikai paraméterek mellett a területen beszivárgó és a peremeken elszivárgó vízhozamok között — itt nem részletezett számítások szerint — egyensúly található. Adataink jól egybevágnak DEÁK [16] mérési eredményeivel is. Sáránd körzetében mi is olyan anomáliát találtunk, mint ő Berettyóújfaluban, azt, hogy az alsó pleisztocénban fiatalabb a víz, mint a felette levő középső pleisztocén rétegben. Ez is azt mutatja, hogy az alsó pleisztocén rétegek jelentősen jobb vízvezetők, többszörösen nagyobb vízmozgás van bennük, mint a középső pleisztocén összletekben. 3.3. A stabil izotóp adatok értékelése A vízminták deutérium és oxigén—18 tartalma fontos információkat ad a keletkezés körülményeire, a vizek származására vonatkozóan. A csapadék ő 2H és a <5 1 80-tartalma és a terület évi középhőmérséklete között elég széles hőmérsékleti skálán szoros összefüggést találtak. Mennél kisebbek (mennél negatívabbak) ezek az értékek, annál S' s0 -14 -13 -9 /^csoport jK, -60 -10 jsfmsoév A vizek karát C, 85% modern (^íOOOév)3í»J S a( moíí ,> feltételezésével szómoM 1. csoport -50 -100 S 2H[%] 7. ábra. összefüggés a deutérium és az oxigén-18 koncentrációk között Puc. 7. Cen3b Mexcőy KOHifeHtnpaifUHMU öeűmepuH u O 1 8 Abb. 7. Zusammenhang zwischen Deuterium und Sauerstoff—18 Konzentrationen hidegebb beszivárgás-kori éghajlatra mutatnak. Ismert, hogy arktikus területeken ő 2H=—200% o ő 1 80= — 30%o értékek is mérhetők, míg a meleg éghajlatú területeken <5 2H = — 50% o, á , 80= — 5%o körüli értékeket találtak. Mai viszonyaink között a csapadékvizek Magvarországon'közelítőleg <5 2H = — 60-í- — 70%o éső 1 80 = = —5,04- — 8,0%o koncentrációval rendelkeznek. Általánosan elfogadott gyakorlat, hogy a ő 2H= —704- — 75%o körüli deutériumkoncentrációknál kisebb értékek pleisztocén vizeknek tekinthetők vagy pleisztocénkori vizekkel való keveredésre utalhatnak. A ő 2H=5,6 t—100%o és a <5 1 80 =0,69 t-13,6%<, összefüggések (ahol t az évi középhőmérsékletet jelenti C°-ban) alapján közelítőleg kiszámítható a vizek beszivárgásakor uralkodó átlagos hőmérséklet (DANSGAARD [17] pp 443-444). A (6) összefüggés szerint a S 2H és ő 1 80 értékek kapcsolatát a 7. ábrán tüntettük fel. A vizeket ennek megfelelően két csoportba lehetett sorolni. Az első csoportba tartozó — 90%o körüli deutérium és — 11 — 12,0%o körüli oxigén —18 értékek egyértelműen jégkorszaki (pleisztocén) vizeket jeleznek, amelyek régebben és hidegebb éghajlati körülmények mellett szivárogtak be, illetve keverékvízként ilyen átlagértéket adnak. A minták koncentrációi alapján az átlagos évi középhőmérséklet 1 — 4°C-ra tehető. S valóban a vizeknek ez a csoportja a 1 4C-es kormeghatározás alapján 17000—27000 éves (85% modern alapon számított) kort mutat. A szelvény /JS a terület közepén található és koncentráció tekintetében az előbbiektől kissé eltérő vizek enyhén különböznek a mai csapadékvizektől, a pleisztocén és holocén vizek határán vannak, illetve ilyen keverékvizek tulajdonságait mutatják. A kormeghatározás alapján is indokolható ezeknek a vizeknek másik csoportba sorolása. A csoportokon belül is eltérést mutatnak Nyíregyháza környékének vizei (43. és 44. minta), melyek több adat esetén lehetséges, hogy külön alcsoportot képeznének. Egészen eltérő tu-
