Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)
2. szám - Zsemle Ferenc–Mádlné Szőnyi Judit–Angelus Béla: Felszíni hidraulikai rezsimjelleg térképezése az izsáki Kolon-tó környezetében
ZSEMLE I-' . - MÁDLNÉ SZÓNY1 J. - ANGELUS B.: Felszini hidraulikai rezsimjellcs 113 A kiáramló vizek által oldott formában szállított Na', Cl és S0 4" ionok kicsapódnak, és szikes - szolonyec, szoloncsák - talajok képződését eredményezik a kiáramlási területeken jellemző láptalajok és réti talajok mellett (Stefanovits. 1981). A felszín alatti víz által előidézett geomorfológiai jelenségek egy része nagyon jól ismert, átfogóan tanulmányozott (pl: karsztosodás). Növénytani jelenségek A felszín alatti vízáramlás jelentősen befolyásolja a vegetáció élőhelyét a nedvesség- és sótartalmával, illetve tápanyagot szállít a növények számára. A talajvízszint magassága hatással van az oxigénellátottságra, hiszen amennyiben a gyökérzónát víz borítja, anaerob körülmények alakulhatnak ki, csökkentve a szerves anyag lebomlásának mértékét, a folyamatokat a tőzegképződés irányába eltolva. A viszonylagos vízhiány miatt a beáramlási területeken főleg szárazságtűrő növényzetet (xerophyta) találunk. A megcsapolódási területeken a nutriens elérhetőség sokkal jobb, mivel a kiáramló felszín alatti víz tápanyagban gazdag környezetet biztosít a nedvességkedvelő (phraetophyta) és a sótűrő (halophyta) növényzet számára (Tóth, 1984). A legtöbb növény a nedvesség és a sótartalom ingadozását egy bizonyos mértékig elviseli, ezért hidraulikai rezsimet sokkal inkább a növénytársulások jelzik eltekintve egyes indikátor fajoktól. A kizárólag felszíni vizekből táplálkozó tavak körül a növénytakaró igen egyöntetű, míg a többnyire felszín alól utánpótlást kapó állóvizek környezetében a flóra övezetes elrendeződését figyelhetjük meg a diffúz feláramlásnak tulajdoníthatóan (Tóth 19 71). Szállítási és akkumulációs jelenségek Az áramló feszín alatti vizek jellegzetesen módosítják a felszín alatti hőmérsékleteloszlást. Utánpótlódási területeken a lefelé szivárgó, hideg vizek csökkentik környezetük hőmérsékletét, amely így alacsonyabb lesz a geotermikus gradiens alapján várható értéknél A feláramlás viszont pozitív hőmérsékleti anomáliát okoz (Tóth. 1970. 1999). Akkumulációs jelenségek utánpótlódási területeken nem keletkeznek, mivel onnan a víz elszállítja a különböző oldható anyagokat. Az oldott sók azon megcsapolódási területeken akkumulálódhatnak, és sziksókiválást eredményezhetnek, ahol a potenciális evapotranszspiráció nagyobb, mint a kiáramló és a felszínről odafolyó víz mennyisége. Munkánk elvi, módszertani alapját ezen. másodlagos jelenségek felszíni térképezése - és segítségükkel - a különféle hidraulikai rezsimjellegü területek lehatárolása jelentette. Hidrogeológiai térképezés A félszíni hidraulikai rezsimjelleg felmérésére - irodalmi példákat (Ophori et aL. 1989. Engelen et al. 1996) alapul véve, továbbá a tervezett térinformatikai megvalósítást is mérlegelve - raszteres hidrogeológiai térképezést dolgoztunk ki. A térképezés során a hidrogeológiai jelenségek felméréséhez 1:10000 méretarányú topográfiai térképet használtunk. A térképezés megtervezése A térképezés megtervezése során figyelembe vettük a felszíni hidraulikai rezsimjelleg indikálása szempontjából legfontosabb jelenségcsoportokat: topográfia, vízellátottság, talajtani és felhalmozódási jelenségek, növénytani jelenségek. A rezsimjelleg miatt is alapvető tényező a felszín alatti vízáramlások felső potenciálfelületének, a talajvíztükörnek a helyzete. Ezt ásott kutakban végzett vízszintészleléssel kívántuk térképezni. Mindezeket a tényezőket együttesen vettük figyelembe a felszíni hidraulikai rezsimjelleg levezetésekor. Az előmunkálatok során arra is gondoltunk, hogy - a terepmunka lehetőségeit kihasználva - a tanulmányi területen mérjük fel az emberi tevékenységek nyomait. Gondoltunk itt a csatornahálózatra, jelentősebb vízkivételekre annak érdekében, hogy a talajvíztükör domborzatában mutatkozó esetleges anomáliák adott esetben ezzel is magyarázhatók Szennyező források felmérése annál is inkább fontosnak tűnik, hiszen a Kiskunsági Nemzeti Park területén ez egyéb célokból is hasznos lehet. Végezetül a hidraulikai rezsimjelleg és az emberi tevékenységek nyomainak felmérése lehetőséget kínált arra, hogy a felszín alatti vizek veszélyeztetettségét a rezsimjelleg függvényében értékeljük Előkészítés A Kolon-tó vízválasztóján belül és annak nyugati határán kijelölt közel 110 km 2-es kutatási területre (5. ábra) egy 200 x 200 m-es elemekből álló, koordinátarendszerrel ellátott raszterhálót illesztettünk, amelynek az elemei - négyzetek, pixelek - szolgáltak a térképezés egységéül A megfigyelt jellemzők egy része területi változékonyságot mutat (pl topográfia, vízellátottság, talajtani, növénytani jellemzők), másik része pontszerű (pl.: kút, tanya), illetve határozott kiterjedésű felületi elem (pl.: nagyobb szennyvíz-szikkasztó) A fenti szempontok alapján állítottuk össze a raszterenként kitöltendő hidrogeológiai térképezési adatlapot (6. ábra) A területi változékonyságot mutató jellemzőket a pixel egészére vonatkozóan egységesen kezeltük. Az adatlapon az adott rasztert homogénnek tekintve annak domináns jellemzőit tüntettük fel. A kutak észlelését szintén a raszterhez kötötten végeztük Adataikat a térképezési adatlapon szereplő kútadat-táblázatba vettük fel, helyüket az észlelési térképen rögzítettük. Kivitelezés A térképezést 1999-2000 őszén és telén végeztük geológus hallgatók és doktoranduszok közreműködésével. Területi jellemzők Az egyes raszter-elemek topográfiai viszonyait a sík, lejtős, dimbes-dombos jelzők egyikével jellemeztük. A pixelen belül a domborzat tengerszinthez viszonyított minimális és maximális magasságát 1:10000 léptékű topográfiai térképről olvastuk le. A vízellátottság leírására a következő kategóriákat különítettük el: száraz, nedves és nyílt víztükör. A domináns talajtípust a területen pedológussal való egyeztetés után és irodalmi adatokból (Tóth, 1979. Agrotopográfiai Térképsorozat 35. 36. 45. 46. lapjai) kiindulva a várhatóan előforduló talajok közül választottuk ki: futóhomok, humuszos homoktalaj, szoloncsák-szolonyeces talaj, réti talaj, láptalaj és öntéstalaj). A szikesedést, tőzeg-felhalmozódást a terepbejárás során számba vettük, jelenlétüket rögzítettük (6. ábra). Molnár Zsolt botanikus szakemberrel konzultáltunk a növényzet áramlás-indikáló szerepére vonatkozóan Emellett irodalmi tanulmányokat is folytattunk. Tóth (19 70. 1979) publikációjában vízkedvelő, sótűrő és szárazságtűrő csoportosítást alkalmaz a növényekre Engelen et al (1996) már ökotóp osztályozást végez a hidrológiai rendszerek minősítése, kategorizálása céljából. Mindezek alapján és a kutatási terület topográfiai térképén szereplő területhasználati kategóriákat, illetve védett jellegét (Kiskunsági Nemzeti Park része) figyelembe véve a következő csoportosítást alkalmaz-