Hidrológiai Közlöny 2012 (92. évfolyam)

4. szám - Kárász Dávid–Hajnal Andor: A magyar–szerb határral osztott porózus hévíztest numerikus szimulációja észlelő-rendszer kiépítése szempontjából

JCÁRÁSZ^^HAJNAL^^^nia^ar-sz^ 29 Domaszék-Szeged NY-K szelvény Jelmagyarázat - kvarter réteg - vízadó ríli'B (leKö-pannon) - vízrekesztó rcteg (felsö-pannon) - ví/.rvkcs/IO rélcg (alsó-pannon) - aljzat - vízadó réteg (alsó-pannon) - csövezett kút - szfirö 3. ábra: Domaszék A modell felépítése A hidrodinamikai modell elkészítéséhez, valamint az áramlás törvényszerűségeinek meghatározásához a Processing MODFLOW Pro szoftver környezet 7.0.17 (Copyright ©2002-2003 WebTech, Inc.) verzióját használtuk. Egy modell arra való, hogy a valóság egyszerűsített leképzésén keresztül megbízható adatokat szolgáltasson a természetben előforduló folyamatok tulajdonságairól. Akkor jó egy modell, ha kellően összetett a modellezni kívánt természetes folyamatok megbízható leképzéséhez, és elég egyszerű, hogy értelmezhető eredményeket szolgáltasson. Modellünk ebben a szellemben készült. A modellterületet horizontálisan 500x500 m-es cellákra osztottuk, melyeket a kutak környezetében 100x100 m-esre sűrítettük. Az általunk használt modellező program a véges differencia elvén működik, az általa számított hidrogeológiai paramétereket a cellák közepére becsli. A rétegek horizontális és vertikális szivárgási tényező értékeit szakirodalmi adatok alapján határoztuk meg. A porozitás értékeit a szivárgási tényező és az effektív porozitás közötti tapasztalati függvénykapcsolat alapján számítottuk. A rétegek hidraulikai paramétereit az 1. táblázatom mutatjuk be. 1. táblázat: Modellrétegek paraméterei Modell RétegKor Szivárgási tényező, m/d Szabad réteg típus VízFüggőhézagszintes leges térfogat Kai Vízadó O 1,54 0,0032 0,2 RÍ Vízrekesztő 0,0095 0,000085 0.1 Zal Vízadó 1,04 0,0017 0,18 R2 Vízrekesztő 0,0095 0,000085 0,1 Za2 Vízadó 1,04 0,0017 0,18 R3 Vízrekesztő Pa2 0,0095 0,000085 0,1 Ual Vízadó 1,04 0,17 0,15 R4 Vízrekesztő 0,0095 0,000085 0,1 Ua2 Vízadó 1,04 0,0017 0,15 R5 Vízrekesztő Pal 0,0057 0,000025 0,1 Pal Vízadó 0,62 0,00093 0,13 A kezdeti nyugalmi nyomásszintnek a kvarter réteg nyugalmi nyomásszintjét adtuk meg. Ezeket az értékeket lemásoltuk a felső-pannóniai vízadókba is, ily módon biztosítva a hidrosztatikus nyomást. A legalsó alsó-pannóniai vízadó rétegben 100 m-es vízszintet definiáltunk. Ezzel állandó nyomásúvá (túlnyomás) tettük az alsó-pannon vízadóját. Ezek a kezdeti vízszintek még nem reprezentálják megbízhatóan a területet, ugyanis a felső-pannóniai rétegek is, különösen Szeged környékén, a mélység felé növekvő mértékben túlnyomásosak, részben a rétegek geometriája miatt, a-Szeged szelvény hogy azt a földtani részben említettük. A modell-paraméterek meghatározásánál tehát el kellett érnünk, hogy a kalibrálás után, a modell első, kutak nélküli futtatásánál ez a tapasztalati tény rajzolódjon ki. A peremfeltételek optimális megválasztásával kalibráltuk a modellt. A kalibrációhoz az 1970-es években, még viszonylag bolygatatlan állapotban mért vízszint értékeket használtuk. A modellben GHB (General Head Boundary) peremeket alkalmaztunk a 3., 5., 7. és 9. modell-rétegekben. A GHB peremfeltétel-típus a peremi cellákban szükség esetén nyomásszint változást is megenged, a cella vízmérlegét az ott kialakuló depresszióval arányos mértékben változtatva meg. Ezen elemekben a peremi és a szomszédos cella közötti vízforgalom mértékét egy arányossági tényező és a perem melletti cellában kialakult vízszint és a peremre megadott fiktív vízszint közötti eltérés határozza meg. Minél nagyobb az arányossági tényező, illetve a vízszint-különbség a modell peremén, annál nagyobb a betáplált vagy megcsapolt vízmennyiség. Végtelen arányossági tényezővel állandó nyomásszintü, zérus tényezővel vízzáró peremként is használhatjuk a GHB cellákat. A modell futtatása, a szcenáriók kiértékelése A kutatás keretei között arra kerestük a választ, hogy a jelenlegi hévízkivételek milyen depressziókat okoznak a terület felső-pannóniai vízadóiban, illetve milyen depressziók várhatóak egy esetleges jövőbeni 25 %os, illetve 50 %-os termelés-növekedés estén. A jelenlegi állapot esetén a vízhasználók által bevallott, illetve az egyes termelő kutakra az engedélyezett vízkitermelési ráták alapján becsült víztermelésekkel számoltunk, egyenletes hozamú teljes évi termelést feltételezve. A modellezett területen ez jelenleg mintegy 28,5 millió m

3/év hévíztermelést jelent. A jelenlegi vízkivételek, illetve az 50 %-os termelésnövekedés esetén számított depressziókat a 4. (Zagyvai Formáció vízadói), illetve az 5. ábra (Újfalui Formáció vízadói) szemléltetik. Az ábrákon jól látszik, hogy a vízadókban a legerőteljesebb leszívást a Szeged környéki vízkivételek okozzák jelenleg és várhatóan a jövőben is. A leszívások Szeged környékén egyetlen nagy depresszió-tölcsérré nőnek, ami jócskán kiterjed a szerbiai terület alatt. Leginkább ezen a területen képzelhető el intenzív termelésnövekedés a kiterjedt hő piac és a rendelkezésre álló infrastruktúra miatt. A szerb oldali vízkivételek egyelőre főleg a magyarkanizsai fürdőhöz, illetve a kvarterben szürőzött, de a pannon tetejére is hatást gyakorló szabadkai vízműhöz kötődnek. Ezek a kivételek egyelőre kevésbé terhelik a térség hévízkészletét, ugyanak-