Hidrológiai Közlöny 1995 (75. évfolyam)

3. szám - Tóth József: A nagy kiterjedésű üledékes medencék felszín alatti vizeinek hidraulikai folytonossága

TÓTH J.: A nagy kiterjedésű üledékes medencék felszín alatti vizei 159 kitermelés (Hűbbért, 1953) következtében korábbi helyükről újra migrálhatnak (8. ábra). Összefoglalás Hidrogeológiai szempontból a nagy üledékes medencék a földkéreg nagy kiteijedésű szerkezeti depresszióinak tekinthetők, amelyeket üledékes kőzetek töltenek ki, és amelyek több vízgyűjtő medencét foglalhatnak magukba. Részben a kőzetek áteresztőképességében lehetséges nagymérvű különbségeknek tulajdoníthatóan a medencék különböző régióiban és/vagy mélységeiben jelentősen eltérő talajvízviszonyok alakulhatnak ki. A nyomás, hőmérséklet és vegyi összetétel ingadozásain túlmenően a folyadék energiáját számos tényező befolyásolhatja, mint a gravitáció, kompresszió, tömörödés, tágulás, hőmérsékleti és vegyi hatások. A talajvízviszonyok nagy üledékes medencékben észlelt változatosságát hagyományosan a kőzetváz hidraulikai elkülönülése, vagy éppen tökéletes elszigeteltsége jeleként értelmezték. Ennek helyére fokozatosan az a szemlélet lép, hogy a kőzetváz hidraulikailag folytonos. Eszerint a felszínalatti kőzettest adott időléptékben hidraulikailag folytonosnak tekinthető, ha a hidraulikai emelkedési magasság (h), vagy a pórusvíz nyomása (p) bármelyik pontjában megváltozik, és ez bármelyik másik pontjában az adott időléptékben mérhető idő alatt nyomásváltozást idéz elő. A kőzetváznak ez a fenomenológiai tulajdonsága tehát a választott idő- és térlépték függvénye. A regionális hidraulikai folytonosság jelenségét két különböző módon, nevezetesen, a vízadóréteg és a kutak hidraulikai vizsgálata, valamint a regionális vízmérleg vizsgálatok alapján sikerült kimutatni. A regionális "szivárgás" döntő jelentőségű következménye, hogy nagy léptékű talajvízáramlások alakulnak ki, amelyek beálltak, vagy a beállás folyamatában vannak a maximális és minimális folyadékpotenciálokkal jellemezhető kerületi feltételekhez. Ezek a határok lehetnek a domborzat magas-, vagy mélypontjai, nagykiterjedésű felszíni víztestek, kompressziós, vagy tömörödési nyomásmaximumok, vagy dilatációs nyomásvápák. Maguk az áramlási rendszerek szállítószalagokként működnek és a medencéken belül meghatározott törvényszerűségeket követő hő- és anyageloszlást eredményeznek. A talajvíz ezáltal hatékony, sőt erőteljes geológiai hatástényezővé válik. A talajvíz különböző tér- és időléptékekben egyidejűleg hat. Az áramló talajvíz hatásai változatosak és azokat a mindenkori környezet módosítja. Ezek között említhetők a regionálisan eltérő talajnedvesség viszonyok, különféle talaj- és kőzetmechanikai jelenségek, mint pl. a folyósodás és rézsűcsúszások, lápok kialakulása és a folyók alapvízhozamának befolyásolása, geotermikus anomáliák, az ásványok diagenetikai változásai, szikesedés, különféle fémásványok és a kőolaj migrációja és felhalmozódása, továbbá meghatározott fizikai és vegyi indikációk létrejötte, amelyek az ilyen telepek jelenlétére utalnak. A hidrogeológus talán legnehezebb, de egyúttal elengedhetetlen feladata az adott problémának megfelelő tér- és időlépték meghatározása. A vízépítő mérnök például hajlamos a jó vízvezetőképességű vízadó rétegből tartósan kitermelhető vízhozam túlbecsülésére, ha nem ismeri fel, hogy a kitermelés korlátozó tényezője végső fokon a regionális áteresztőképesség, vagy maga az éves csapadékmennyiség. Ezzel szemben a külszíni fejtés víztelenítéséhez szükséges szivattyúkapacitást a vízadó réteg áteresztőképességi értékei alapján hajlamos alulméretezni, ha nem veszi figyelembe a vízzárónak látszó rétegeken keresztüli átszivárgást, ami pedig a regionális áramlási vizsgálatok alapján felismerhető. Összefoglalóan megállapítható, hogy a talajvízzel kapcsolatos nagy számú folyamat és jelenség helyes értelmezése és hasznosítása, valamint a nagy üledékes medencékben a talajvízjárás befolyásolása következményeinek helyes modellezése és előrejelzése, röviden: a helyes hidrogeológiai gyakorlat elengedhetetlenné teszi a kőzetváz alapvető tulajdonságának, a hidraulikai folytonosságnak felismerését és figyelembe vételét. Irodalom Albinét, N„ Cottez, S., 1969: Utilization et interpretation des cartes de différences de pression entre nappes superposées. Cronique d'Hydrogéologie de BRGM, Paris, No. 12, 43-48. Astié. H.. Bellegard, R.. Bourgeois, M.. 1969: Contribution a l'étude des différences piézométriques entre plusieurs aquiféres suprposés. Application aux nappes du tertiaire de la Gironde. Cronique d'Hydrogéologie de BRGM, Paris, No. 12, 49-59. Besbes, M.. de Marsilly, G„ Plaud, M.. 1976: Bilan des eaux souterraines dans le bassin Aquitain, p. 294-304 In: memoires XI. International Association of Hydrogeologists, Budapest, 829 p. Brace, W.F., 1980: Permeability of crystalline and argillaceous rocks. Int. J. of Rock Mech. Min. Sci. and Geomech. Abst. 17, 241-251. Chamberlain. T.C., 1885: The requisite and qualifying conditions of artesian wells. In: U.S. Geological Survey 5th Annual Report, 125173. Erdélyi. M„ 1976: Outlines ofthe hydrodynamics and hydrochemistry of the Pannonian Basin. Acta Geol. Acad. Sci. 20 (3-4), 287-309. Freeze R. A.. 1971: Three-dimensional, transient, saturated-unsaturated flow in a groundwater basin. Water Res. Research. 7(2) 347-366. Hantush, M.S., Jacob, C.E.. 1955: Nonsteady radial flow in an infinite leaky aquifer. Trans American Geophysical Union, 36, 95-100. Hitchon, B„ Sauveplane, CM.. Bachu, S.. Koster, E.H.. Lytviak. A.. 1989: Hydrogeology ofthe Swan Hills area, Alberta. Evaluation for deep waste injection Alberta Research Council Bulletin 58, 79 p. Hűbbért, M.K.. 1953: Entrapment of petróleum under hydrodynamic conditions. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 37(8) 1954-2026. Hunt. JM.,1990: Generation and migration of petróleum from abnormally pressured fluid compartments. American Association of Petroleum Geologists Bulletin 74(1) 1-12. Issar, A.. Rosenthal, E.. 1968: The artesian basins ofthe Central Plateau of Iran. In: Proc. IAH at the 23rd Session of Int. Geol. Congress, 6 p. Kolesov. G.D.. 1965: On the question of artesian feeding of rivers. Soviet Hydrology, Selected Papers, No. 3, 195-203. Margat, J„ 1969: Remarques sur la signification des surfaces piézométriques des nappe captives. Cronique d'Hydrogéologie de BRGM, Paris, No. 12, 13-17. MiJJlin, M.D., 1968: Delineation of groundwater flow systems in Nevada Desert Res. Inst. Tech. Report Series H-W, 4, 53 p. Munn, M.J., 1909: The anticlinal and hydrauiic theories of oil and gas accumulation. Economic geology 4(6) 509-529. Neuman S.P., Witherspoon. PA.. 1971: Transient flow of groundwater to wells in multiple-aquifer systems. Appendix A p 159-359. In: Bulletin no. 63-4, Aquitards in the coastal groundwater basin of Oxnard Plain, Ventura County, Department of Water Resources. State of Califomia, Sacramento, 569 p.