Hidrológiai Közlöny 1994 (74. évfolyam)

3. szám - Mádlné Szőnyi Judit: Hosszúperiodusú vízszintváltozás a Dunántúli Középhegység főkarsztvíztárolójában

MÁDLNÉ SZŐNYI J.: Hosszúperiódusú vízszintváltozás 153 ségi karsztkutakban észlelt jelenség (Böcker, 1969; Sárváry, 1971). Az 1. ábra néhány kiválasztott talaj-, rétegvíz és karsztkútra szemlélteti a vízjárás többéves periodicitását. Az idősorok összehasonlíthatósága érdekében a vízszintek (Rónai, 1961 eljárásának megfelelően) az idősor legkisebb (0 %) és legnagyobb értékei (100 %) függvényében lettek ábrázolva. Az ábra bemutatja az éves vízjáték „kisimításával" nyert ún. vízjárási jelleggörbéket is. A különböző' típusú vízszintidó'sorok azonos időszakban bekövetkező egységes hullámzásában, azonos klimatikus hatásból adódó periodicitás ismerhető fel. Egy-egy idősoron belül az egymás utáni minimumok és maximumok amplitúdóinak 30-40 %-os eltérése felhívja a figyelmet az éghajlati hatás mértékének periódusonkénti különbségre. 2.2 Elméleti megfontolások Feltételezhető, hogy a felszín alatti víztartókban a hoszszúperiódusú ingadozás szorosan összefügg a tárolók méretével. 1. A korlátozott kiterjedésű, lokális víztartók (pl. függő talaj és karsztvíztárolók) önálló utánpótlódásuk és megcsapolásuk miatt a helyi beszivárgási viszonyokra érzékenyek, ezáltal elvben nagyperiódusú ingadozást sem mutatnak. Ezt példázza a középhegységi főkarsztvíztárolótól hidraulikaiig elkülönült alsó-kréta mészkőbe mélyült Olaszfalu-9-es kút esete (2. ábra), melynek helyét a 3. ábra szemlélteti. A lokális karsztvíztárolókra jellemzően a kútban a vízszintek évről évre az alapvízszintre (301 m) térnek vissza. Az éves átlagvízszinteket egyértelműen meghatározzák az éves csá

: padék- és beszivárgás-mennyiségek. Nagyperiódusú ciklicitás itt nem észlelhető. 2. A hidraulikailag egységes regionális víztároló rendszerekben (pl. alföldi medenceüledékek, főkarsztvíztároló stb., dinamikájuk leírását ld. Tóth, 1962, 1963; Erdélyi, 1979; Alföldi, 1979, 1982 a,b,) az évről évre felhalmozódó, a megcsapolást el nem érő, ill. az azt meghaladó mennyiségű beszivárgás idézheti elő a vízszintek több éves csökkenését vagy emelkedését. A tápterülettel kapcsolatos mélyebb víztartókban ez a hatás mélységétől függetlenül a nyomáshullám-terjedés révén érvényesül. 3. A jelenség tanulmányozása a dunántúli főkarsztvíztárolóban A vizsgálat alapja a Dunántúli-középhegységben jelenleg 200-nál több karsztos észlelőkútban folyó rendszeres regisztrálás. A legkedvezőbbek a négy évtizedes észlelési sorú, az 50-es évek elejétől mért kutak. 3.1 Természetes és mesterséges korlátok Természetes és mesterséges hatások miatt nagyperiódusú szintváltozás a főkarsztos kutaknak csak egy részénél mutatható ki. Földtani fejlődéstörténeti okokra vezethető vissza, hogy az elvben hidraulikailag egységes rendszerben a vízcsere, a nyomásszintek kiegyenlítődése nem egyenletesen valósul meg. A nagyperiódusú változások jelentkezésére a hidrodinamikailag egységes, a Móriároktól DNy-ra fekvő (3. és 4. ábra), nagy területen kiváló vízcseréjű képződményekből felépülő bakonyi szabadtükrű és nyomásalatti tárolók a legkedvezőbbek. A Veszprémi- és a Litéri-feltolódási zóna révén a bakonyi tárolóval csekély hidrodinamikai kapcsolatban álló Balatonfelvidék, a karszttároló képződmények gyengébb vízvezetőképessége és vízrekesztőkkel való tagoltsága miatt erre alkalmatlan. A Budai-hegységet, a Pilist, a Gerecsét és a Vértest magában foglaló ún. ÉK-i tároló felépítése, tagoltsága folytán szintén kedvezőtlen a jelenség észlelésére. A természetes korlátok közé sorolható az erózióbázis vízszintkiegyenlítő hatása, amely „kiszűri" a kutak vízjárásából a hosszúperiódust. Nem észlelhető a jelenség a hegység belsejében, a patakok közelében. A források szomszédságába telepített kutak vízjárásánál a forrás, mint helyi erózióbázis kiegyenlítő hatása dominál (Kádárta-1, 5. ábra). A mesterséges akadályok közül a víztermelés szintcsökkentő hatása a legfontosabb, mivel a hosszúperiódussal összevethető mértékű (Sárváry, 1971). A víztermelés következményeinek kihatása különböző léptékű lehet, a helyitől a regionálisig. A Márkó-4 és a Veszprém-16 kutak vízjárása (5. ábra) a 70-es évek végétől a veszprémi vízmű termelési szintjeit mutatja, ami elnyomja a természetes többéves ciklicitást. A Dunántúli-középhegység dinamikus és statikus karsztvízvagyonának fogyását okozó regionális bányavíztermelés következményei jelentik a legnagyobb akadályt e jelenség tanulmányozásában. A főkarsztvíztárolót a 60-as évek végétől kezdve 1990-ig a sokéves természetes vízforgalmat meghaladó mértékű víztermelés érintette. A 6. ábra a DNy-i tároló bánya- és ivóvíztermelési adatait szemlélteti az aktív vízszintsüllyesztés időszakában. A 3. ábra mutatja az észelőkutak, csapadékmérő állomások, a karsztvíztermelő kutak, aknák, koncentrált víztermelések helyét 1988-as, a depressziós területek kiteijedését az 1989. január 1-i szélsőséges állapotban. A természetes és mesterséges korlátokat figyelembe véve, az /. táblázat az észlelhető hosszúperiódusú vízszintváltozást mutató főkarsztos kutak legfontosabb adatait foglalja össze. A kutak kivétel nélkül a Bakony területére esnek, helyüket, nevüket, számukat a 3. ábra szemlélteti. 3.2 A vízszintváltozási idősorok empirikus elemzése A kutak osztályozása (/. táblázat) a víztermelés hatásának szuperponálódását figyelembe véve, a többéves vízszintváltozás jellegének hasonlósága alapján történt. A táblázat tartalmazza a kutak tengerszint feletti magasságát, az észlelés kezdetének évét, a vízadó kőzet anyagát, korát, nyomásállapotát, valamint hidrosztatikus nyomásállapot esetén fedettségét. A kutak helye a 3. ábráról leolvasható. Az I. csoportba (7. ábra) kerültek a leghosszabb észlelési sorú, a vizsgált időszakban első közelítésben a víztermelés hatásától mentes kutak. Valamennyi kút