Hidrológiai Közlöny, 2022 (102. évfolyam)
2022 / 4. szám
Kovács B. és társai: A karsztvízszint emelkedés veszélyének számszerűsítése Tata és térségének példáján 57 A VESZÉLYEZTETETTSÉG MEGHATÁROZÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI A projekt egyik célja a karsztvízszint emelkedés okozta potenciálisan veszélyeztetett területek lehatárolása volt {Smaragd GSH Kft 2020d), amihez szintén a készített tatai lokális végeselemes modellt használtuk, és aminek meghatározásához az OVF pályázati útmutatója egy, a bányászati vízvédelem védőpillér-méretezési elvén alapuló módszertant írt elő (OVF 2017, Maller 2012) (3. ábra). T. ábra. A karsztvízszint emelkedés okozta veszélyek meghatározása a pályázati útmutató módszerével (Kovács szerkesztés) Figure 3. Determination of hazards due to karst water level rising (tender guidance method)(Edited by Kovács) Az előírás szerint a veszélyeztetett területek lehatárolásához meg kell határozni a karsztvízszint (Kv) és a terepszint (Tp) különbségét (A = Kv-Tp), illetve a karsztvíztározó tetőszintjének (Mk) tereptől számított mélységét (B = Tp-Mk). Azokat a területeket kell vizsgálni, ahol a karsztvízszint a felszín fölé emelkedik (A > 0), és az alaphegység a felszíntől 50 m-nél közelebb van (B < 50m). Ezeken a területeken a fúrási rétegsorok alapján meg kell határozni a fedőben az agyagrétegek (védőréteg) vastagságát (D), illetve a fedő feküjére ható víznyomás mértékét, melyet a C = Kv-Mk alapján számolunk ki, ezt pedig átváltjuk bar-ba, a P = C/9,81 m/bar képlettel. Ezt követően meghatározzuk az 1 bar vízoszlopnyomásra eső védőréteg vastagságot, tehát a fajlagos védettséget (v = B / P, mivel az agyagvastagság a teljes területen nem ismert, a fedőrétegvastagsággal számoltunk). A veszélyeztetett területek a v < 2 m/bar határérték alapjánjelölendők ki. A javasolt robusztus módszerrel elkülöníthetők a veszélyeztetett területek és a nem veszélyeztetett területek, ami Dunántúli-középhegység léptékben teljesen megfelelő, de nagyobb felbontásban ennél érzékenyebb megoldást is kerestünk. A másik alternatíva a veszélyeztetettség meghatározására a vertikális hidraulikus módszer, ahol a karsztot fedő összletre ható átlagos hidraulikus gradienseket számítjuk ki (4. ábra). Ebben az esetben is meg kell határozni a karsztvízszint (Kv) és a terepszint (Tp) különbségét (A = Kv-Tp), ami a felfelé történő szivárgás hajtóereje, illetve a kasztvíz-tározó fedőszintje (Mk) tereptől számított mélységét (B = Tp-Mk), azaz a fedőösszlet vastagságát, ami a szivárgást gátló tényező. A két tényező hányadosa az i = A/B vertikális hidraulikus gradiens. Ennél a számításnál a kizárások vizsgálatának (karsztvízszint a terep alatt, illetve vastag fedőréteg) nincs értelme, mert ha a karsztvízszint a terep alatt van, akkor a gradiens negatív, ha vastag a fedő, akkor pedig elhanyagolhatóan kicsi lesz. Ilyen módon ezek az értékek alapértelmezetten kikerülnek a veszélyeztetett területek köréből. 4. ábra. A karsztvízszint emelkedés okozta veszélyek meghatározása vertikális hidraulikus gradiens módszerrel (Kovács szerkesztés) Figure 4. Determination of hazards due to karst water level rising (vertical hydraulic gradient method)(Edited by Kovács) A két módszer nagyon hasonló, de eltérő egyszerűsítésekkel él. A pályázati útmutató alapján kidolgozott módszer nem veszi figyelembe az agyagtól eltérő képződmények hidraulikai ellenállását, illetve nem veszi figyelembe azt sem, hogy a fedőrétegen belül hol található az agyagos kifej lődésü rész. Ha az agyag közel húzódik a mészkőfelszinhez vagy közvetlenül arra települ, amit egy változó vastagságú, ennél a számításnál inertnek tekintett összlet fed az sokkal kedvezőbb a veszélyeztetettség szempontjából, mintha az agyagréteg a felszín közelében vagy a felszínen települ. Ez utóbbi esetben például egy antropogén beavatkozás vagy bármilyen felszín alatti létesítmény, mélygarázs, vezetéképítés stb. a védőréteget érdemben lecsökkentheti. Éppen ezért van szükség a biztonság javára történő elhanyagolásokat is magába foglaló >2 m/bar kritérium alkalmazására. Ebben az esetben ezen tényezők hatása kizárható. A vertikális gradiens módszer hátránya, hogy nem veszi figyelembe a képződmények típusát, azaz alapértelmezetten ugyanakkora veszélyeztető hatása van egy agyaggal vagy egy kaviccsal borított mészkőfelszínnek, bár ez kőzetvastagság és szivárgási tényezők ismeretében a sorba kötött ellenállások elvén számitott Kán átlagos szivárgási tényezőkkel történő súlyozással kompenzálható. Li=lKi Kisebb területeken ugyanakkor számíthatunk a fedőképződmények egyveretűségére, illetve arra, hogy minden szelvényben valahol megtalálható egy rosszul vezető szekvencia. A sorba kötött ellenállások elve alapján ugyanis a vertikális értelemben értelmezett szivárgási tényezőket a legrosszabb vezetőképességű képződmény szivárgási tényezője (ellenállása) határozza meg és nem annak vastagsága (ami egyben a pályázati útmutató alapján kidolgozott
