Hidrológiai Közlöny 1998 (78. évfolyam)
2. szám - Molnár György–Schultz Péter–Szerencsi László: Vízminőségvédelem a Veszprém városi vízműveknél a kezdetektől napjainkig
76 I HDRO HX jIAI KÖZLÖNY 1998. 78. ÉVF. 2. SZ. üledékek több ciklusban ismétlődnek meg DNy-ÉK-i pászták mentén. Veszprémtől északra már kiegyensúlyozottabb a földtani kép, a felső triász dolomit uralja a felszínt. A karsztvíz szintje az észlelőrendszer alapján jól követhető, a Balaton-felvidék felől áramlik északkelet felé. A városi vízbázisok a forráskilépések mellé, illetve a Séd vonala mentén lettek telepítve. Ezeken a helyeken azonkivül, hogy a térség legmélyebb részét képezik, a rosszabb vízvezetőképességű márgás dolomitok, illetve Gyulafirátóton a fiatalabb vízrekesztő agyagos medencekitöltő üledékek vízvisszatorlasztó hatása érvényesült, amelyen az északkelet felé áramló karsztvíz felduzzad és a felszínre lép. Kissé más a helyzet a Kádártai forrásoknál, itt a vízkilépés a felszínen markánsan jelentkező karni márga vonalában történik. A Kádártai vízbázis különbözősége még abban is megnyilvánul, hogy az idősebb triász rétegek, amelyek Veszprémtől keletre gyakoribbak, már kevésbé vízáteresztők, és egy sekélykarsztot hoznak létre, amely gyorsabban reagál a felszíni hatásokra. Ennek megfelelően a nitráttartalom itt elég magas, 25-35 mg/l. A felső (sédvölgyi) az aranyosvölgyi és a gyulafirátóti vízbázisok vízutánpótlásukat délnyugat felől kapják, ahol a vastag felső triász dolomit nagymennyiségű vizet tárol. A vízáramlás észak felől kerüli meg a Veszprém belvárosa és Kádárta között megjelenő vízzáró márgás blokkot. Ebben a jelentős karsztvíz készletben a vízminőség jól indul a Csatárhegy alatt, 10-15 mg/l nitráttal, amely "kedvező" regionális érték. Hasonló a helyzet az Aranyosvölgyben ahol, egy feláramlás valószínűsíthető, mert igen jó a vízminőség, és a Dózsaváros hatása nem érvényesül. A gyulafirátóti vízbázis érdekes képet mutat a vízminőséget illetően. Míg a vízbázis északkeleti részén telepített 1. és 2. sz. kutak vizének nitrát-tartalma kedvező, a 3-6. sz. kutakban már 30 mg/l feletti. Ennek okát abban látjuk, hogy az utóbbi kutak szűrőzése a felszínhez közeli zónában is megtörtént, s így a város felől áramló nitrátban gazdagabb víz, amely még nem került le a mélyebb zónákba, a kutakba kerül. (A kutak készültekor a hárskúti mélyfúrású kútban észlelt vízszint rossz értelmezése miatt a karsztvíz-térkép alapján északról történő vízutánpótlással számoltunk, ahol a katonaságon kívül jelentős potenciális szennyező-forrás nem volt várható.) A vízbázisok távlati vízkészletére és vízminőségére vonatkozó vizsgálatok ismertetése A vizsgálatokat a korábban említett tényezők mellett a vízbázisokon észlelt rohamos vízszintsüllyedés és kisebb mértékű de kimutatható vízminőség romlás (nitrát-tartalom emelkedés) tette sürgetővé. A másik indok a privatizációkkal kapcsolatos területhasználatok változása volt, nevezetesen az Önkormányzat igénye is a vízbázis védelemmel szinkronban lévő terület-felhasználások engedélyezése, illetve a privatrizáció ilyen irányú alakítása volt. Fentiek szerint kezdődött el egy az összes veszprémi, illetve a Veszprém térségi vízbázisok egységes hidrodinamikai modellezése a Mélyépterv-Biopúr Kft, majd a Ben-For Mélyépterv Kft. fővállalkozásában, szaktervezők (Vízimolnár Kft.; Schultz és Fiai Bt.) bevonásával A vizsgálatok három ütemben készülnek 1 A modell felépítése. 2. A modell bearánvositása (kialakítása). 3. A működő modellel a különböző célú szimulációk végzése Ez ideig a modell bearányositása készült el Az első ütem a hidrodinamikai modell kialakításához szükséges alapadatok beszerzése volt. A térség digitális térképére a vízföldtani viszonyok változásait kellett megfelelő sűrűséggel "felvinni". Ez, ismerve a térség erős tektonizáltságát, nem volt könnyű feladat. A helyzetet az is nehezítette, hogy a térség uralkodó víztározó kőzete, a felső triász fÖdolomit kifejlődése, itt igen változatos, nevezetesen, márgás rossz vízvezető blokkokat is tartalmaz A vizsgálatok során a térség valamennyi mérhető figyelőés termelő-kútjában egyidejű vízszintmérést végeztünk, őszi és kora tavaszi időszakban 4-4 sorozatban. Az alkalmazott modell leírását a részleteket a következő fejezetben ismertetjük. A felszín alatti vizek hidrodinamikai modellezéséhez készített program rövid leírása (GPP programcsomag) A program hazai fejlesztése 1981-től folyamatos. Fejlesztők: dr. Molnár György és munkatársai. A GPP programcsomaggal maximálisan ötrétegű, függőleges irányban rétegenként homogénnek tekinthető, vízszinttől függően szabad vízfelszínü és/vagy nyomás alatti, továbbá vízzáró és/vagy állandó vízszintű és/vagy állandó vízhozamot átengedő határral közrefogott víztartóban különböző környezeti hatások következtében lejátszódó nem-permanens, felszín alatti vízmozgás hidrodinamikai modellezése végezhető el, amely eredményül a víztartó tér potenciálfelületét adja meg. E potenciálfelület felhasználásával meghatározhatók további jellemzők. Pl. áramlási irányok és sebességek amelyek értékelése alapján dönthető el az pl., hogy a feltételezett változat elfogadható-e. (Pl. hogy a tervezett kutak helye és vízkivétele, az öntözés helye, mértéke, elhelyezése stb. megfelel-e.) A nem-permanens felszín alatti vízmozgást egy inhomogén és izotróp víztartóban, amely feltételezéseink szerint jellemző (de legalább feltételezhető) a vizsgált területek víztartóira, a legáltalánosabban a nem-lineáris, kibővített Boussinesq-fé\e differenciálegyenlet úja le. Ez a kétváltozós, parciális differenciálegyenlet parabolikus típusú, és zárt alakban nem oldható meg. Különböző numerikus módszerekkel közelíteni lehet az egyenlet megoldását. A leírt differenciálegyenletet peremérték feladatként kell megoldani. A GPP programrendszerben a peremérték feladat térbeli finitizálására (amely kétdimenziós vizsgálat esetében síkbeli felosztást jelent) a Galjorkin-féle véges elem módszert, az idő szerinti diszkretizálásra pedig a véges differencia módszert használjuk A síkbeli felosztás során az egyes háromszög elemek felett lineáris interpolációt alkalmazunk. A teljes tartományra vonatkozó véges élem adatokat tartalmazó mátrixok összeállítása után be kell vezetni a kerületi feltételeket. A kerületi feltételek közül csak a lényeges kerületi feltételeket kell kerületi feltételekként kezelni, a természetes kerületi feltételeket a terhelési vektor oldalon kell figyelembe venni A lényeges kerületi feltételek
