Hidrológiai Közlöny 1985 (65. évfolyam)

6. szám - Dr. Kovács György: Szempontok a Dunántúli Középhegység vízforgalmát szimuláló modellek felülvizsgálatához

Dr. Kovács Gy.: A Dunántúli Középhegység vízforgalma Hidrológiai Közlöny 1985. 6. sz. 345 A vázolt feltételezés jogosságát számos gyakorlati megfigyelés igazolja. Az is kitűnt ezekből, hogy a ß szorzótényező sem változik jelentősen a különböző régiókban [/3=0,0052 értéket határoztak meg a jugoszláviai Busko Biatoban (BORELI és PAVLIN, 1965) és ß=0,003 értéket a Dunántúli Középhegységben (KOVÁCS et al, 1981)]. Ezeknek a paramétereknek a figyelembevételével vastag összefüggő karsztos rétegsorban a ténylegesen aktív zóna átlagos mélységét 200. . . 300 mre becsülhetjük. Ezt szorozva a víztükör környezetében észlelt szivárgási tényezővel a transzinisszibilitást megbízhatóan becsülhetjük. Felismerve a hidraulikai paraméterek bizonytalanságát a karsztvíz rendszerek modellezéséhez néhány gyakorlati tanácsot adhatunk: —• jóllehet a porozitás és a szivárgási tényező mérése munkaigényes és költséges, törekednünk kell nagyszámú vizsgálat elvégzésére, hogy ezzel lehetővé tegyük az adatok statisztikai értékelését, a hidraulikai paraméterek várható értékének és valószínű szórási tartományának meghatározását. — a közvetlenül mért adatokon kívül a természetes folyamatok megfigyelését is fel kell használnunk az egyes régiókat jellemző porozitás és szivárgási tényező becslésére. A vízmérleg tanulmányok — amelyek egy-egy meghatározott időszakot jellemző beszivárgás és megcsapolás különbségét (pl. az éves értéket) hasonlítják össze a víztükör helyzetének változásával — szolgáltathatják az ehhez szükséges tájékoztatást. — minthogy a hidraulikai paraméterek lehetséges tartománya nagyon széles, viszonylag nagy a szabadságfok akkor, amikor egy-egy tömb jellemzésére a megfelelő értéket kiválasztjuk. A paraméterek területi eloszlására vonatkozó döntést ezért minden esetben a modell kalibrációja alapján (a rendszer megfigyelt állapotának és a megfelelő határfeltételek figyelembevételével szimulált helyzetnek összehasonlításával) kell alátámasztanunk. Természetesen a paramétereknek minden esetben a valószínű tartomány előre becsült határain belül kell maradniok. Határfeltételek karsztos rendszerekben A modell egyszerűsítése (minden víztartó szintet kétdimenziós vízszintes szivárgási mezővel helyettesíthetünk) kizárja azoknak az elméletileg helyes határfeltételeknek az alkalmazását, amelyeket általában használunk a szivárgás-hidraulikában. A háromdimenziós megközelítés helyett két határfelvétel fajtát veszünk figyelembe: az egyik a mező határvonala mentén működik, a másik pedig a felületen keresztül. A peremeken érvényesülő hatás vagy ismert potenciál, vagy meghatározott fluxus formájában adott (Dirichlet vagy Neumenn feladat). A többszintű modell szivárgási síkjai között kialakuló keresztáramlás, valamint a talajvíz és a felszín közötti vízcsere azok a hatások, amelyet az egyes mezők felületén megoszló határfeltételként kell bevonnunk a számításainkba. Bár a víztartód rétegek szerkezete a határfeltételek jellegét nem befolyásolja, néhány különleges szempontot figyelembe kell vennünk akkor, amikor karsztvíz-rendszer áramlási folyamatait vizsgáljuk. A hegység rögei közé mélyen bevágódó, esetleg a vonulatot átszelő völgyek a karsztos terület jellemző felszíni formái. A völgytalpakat feltöltő alluviáiis üledék sokhelyütt hidraulikai kapcsolatba juthat a karsztvízzel megcsapolva vagy táplálva azt a víztükörnek a völgy szintjéhez viszonyított helyzetétől függően. Ezt a hatást is határfeltételként kell bevonnunk számításainkba a völgyek helyzetét meghatározó szerkezeti vonalak mentén. Ez a határfeltétel — hasonlóan a peremeken működő hatásokhoz -— ismert potenciál vagy fluxus alakjában adható meg. Figyelemmel kell lennünk arra,, hogy a szerkezeti vonalak mentén ható feltótelek időben is változhatnak, amikor a víztükör a termelés következtében süllyed (14. ábra). Ahol a megcsapolás jellemzi a természetes feltóteleket, az itt elfolyó vízhozam fokozatosan csökken részben ellensúlyozva a rendszerből mesterségesen elvont mennyiséget. Az áramlás iránya is megváltozik akkor, amikor a víztükör a völgytalp alá süllyed ós a völgy állandó potenciállal jellemzett tápláló vonallá válik. A határfeltétel jellegének további változása várható a víztartó potenciáljának csökkenése következtében, amikor az alluviáiis üledékből rendelkezésre álló táplálás már nem képes a völgytalp ós a megcsapolás között kialakuló meredek esést fenntartani. A táplálás hozamát — amely ekkor már független a vízvezető réteg állapotától — az alluvium szemeloszlása és szerkezete, a folyó és az alluvium közötti helyi ellenállás, valamint a folyó hidrológiai jellemzői (mélység, hozam) határozzák meg. Ahol a határfeltétel a potenciál alakulásától független vízhozam formájában adott (akár a szivárgási mező peremén, akár a szekezeti vonalak menA víztükör fokozatos süllyedése 14. ábra. A karsztvíztükör süllyedése a Móri-árok környezetében Fig. 14. Subsidence of karstic water levels in the surroundings of the fault of Mór