Hidrológiai tájékoztató, 2004
DIPLOMAMUNKA PÁLYÁZATOK - Simon Szilvia: Tó és felszín alatti víz közötti kölcsönhatás vizsgálata a Duna-Tisza közi Kelemen-szék tónál
polódásával számolhatunk. Tőle nyugatra pedig a Duna jobb partján beszivárgó szintén gravitáció által hajtott vizek megcsapolódása zajlik. Ezt támasztják alá a kémiai adatok és a nyomás-tengerszintfeletti magasság profilról leolvasható enyhe kiáramlást mutató értékek. A mélyáramlás vize - a hidraulikai és kémiai adatok alapján egyaránt - DDK-ről ÉÉNy felé halad. A kémiai, hídrosztratigráfiai és hidraulikai adatok egymással öszszecsengve azt mutatják, hogy egy üledékes ablakon át a tó sávjában éri el a felszínt. Ennek során átszeli a közel 300 m vastagságú a homok, aleurolit összetételű Törteli Formációt, majd a negyedidőszaki képződményeken (közép- és durvaszemcséjü folyóvízi homok és kavics) át ér a felszín közelébe. A mélyáramlás becsült intenzitása (fluxusa) 2,5 »10" 4 m/s és 2,5* 10' 7 m/s közötti. Az utóbbi érték realisztikusabb. A mélyből induló feláramlás felszínnel való kapcsolatát, felszíni megjelenését a lokális jellegű vizsgálatokkal próbáltam kimutatni a tó környezetében. Célom a korábbi irodalmi kémiai adatok (Kuti és Kőrössy, 1989) alapján a tó környezetében „feláramlási ablakként" kijelölt szűkebb zóna helyi szintű vizsgálata (EOVY 659000663500; EOVX 157500-164000) és felszín közeli határának pontos kijelölése volt. Ehhez a hidrogeológiai térképezést, a talaj vízdomborzat felmérését és a talajvíz kémiai összetételének vizsgálatát hívtam segítségül. A Kelemen-szék környezetében, a hidrogeológiai térképezés eszközeivel a felszínen vizsgálódva, egy tipikus magasabb-rendű kiáramlási terület jegyeivel találkozunk. A tó környezetében megfigyelhető a kiáramlási területek tavai szempontjából diagnosztikai értékű övezetesség (a tótól fokozatosan távolodva): szappanos-képlékeny zóna; a tótól 50-100 m-re kopár szikes sáv a padkásodás jelenségeivel, a köztes laposokban sziksókivirágzással; a tótól távolodva 100 m-es távolságtól növényzettel borított nedves szikes területek. A talaj vízdomborzat felmért adatai szerint a tó maga egy ÉENy és DDK-i irányú, északi és déli irányban nyitott depresszióban található (<93mBf). Ettől a sávtól keletre és nyugatra egyaránt magasabb talajvízszint értékek jelennek meg, majd délnyugat-felé fokozatos csökkenés figyelhető meg. A talajvízkemizmus az előbbi képet erősíti. A legmagasabb ionkoncentrációk az előzőekben talajvízszint depresszióval jellemzett sávban jelentkeznek (TDS: 30005000mg/l, Na ++K +:2500-1500 mg/l, Cl": 1000-1500 mg/l). Ezek az értékek a talajvízszint domborzattal összhangban 1-3 km-en belül lecsengenek és TDS: 400-900 mg/l, Na ++K +: 100-600 mg/l, Cl": 100-400 mg/l értéket vesznek fel. Ez a zónásság és a koncentráció értékek viszonylag éles lecsengése alátámasztják a mélyből felszivárgó víz, a „hidraulikai ablak" jelenlétét a tó övezetében. Feltehetőleg ez a magas koncentrációk által kijelölt öv észak és dél felé is tovább követhető. A kutatás fontos fázisa volt a tó és a felszínalatti víz kapcsolatának, kölcsönhatásának pontszerű vizsgálata. Ennek megismerésére a tó közvetlen környezetében nyugati partvonala mentén, egy kb. 500 m 2-es területen végeztem vizsgálatokat. Célom volt, hogy a tóban és szűk környezetében kimutassam a feltételezett nagy oldott anyag tartalmú feláramlás tóval való kapcsolatát és hatásait. Ehhez hidraulikai, üledékföldtani és hidrogeokémiai megközelítést alkalmaztam. A tóba felszivárgó víz, a tóvíz és a talajvíz kapcsolatát elsősorban hidraulikai, másodsorban kémiai tulajdonságaik összevetésével jellemeztem. A felszivárgó víz ezen tulajdonságai azért nagyon informatívak, mivel bizonyítják, hogy a tavat a korábbi elgondolásoktól eltérően a csapadék mellett a felszínalatti víz feláramlása is táplálja. Munkám során külön hangsúlyt fektettem a terepi adatgyűjtési műszerek és a megfelelő módszerek kifejlesztésére. A tóba felszivárgó víz mennyiségi és minőségi mérésére a kanadai minta alapján {Lee, 1977) továbbfejlesztett berendezést használtam. Emellett terepi piezométereket telepítettem a tó környezetében és párhuzamosan mértem a tó vízszintjét is. A pontszerűen a tóban, a kifejlesztett felszivárgásmérő berendezéssel és a terepen telepített piezométerekben elvégzett vizsgálatok több irányból közelítve ugyanazt az eredményt hozták. Megerősítették a tóban a felszivárgás jelenlétét. A terepi piezométerek pozitív, felszínfölé szökő nyugalmi vízszintje; továbbá a számított - bár minimális értékű - negatív vertikális hidraulikus gradiens, valamint a megcsapolódást közvetlenül igazoló felszivárgásmérő mintavevőjében felfogott víz, hidraulikai bizonyítékokkal szolgáltak. Ezeket a berendezéseket szakdolgozatom keretében kísérleti jelleggel telepítettem, és a későbbiekben is használhatóak további megfigyelésekhez. A hidraulikai vizsgálatokkal egyidőben zajlott helyszíni vízkémiai mérések, vízmintavételek és a vett minták elemzése szintén figyelemreméltó adalékokkal szolgáltak a pontszerű vizsgálatok szempontjából. A terepen elvégzett elektromos vezetőképesség mérésekből számított összes oldott anyag tartalom alapján a 0,9-2,1 m mély piezométerek viszonylag homogének (18002000 mg/l). A tóban ennél nagyobb értékeket (kb. 2800 mg/l) mértem. A felszivárgásmérőkből származó mintákat kis mennyiségük (<100ml) miatt nem tudtam helyszíni vizsgálat alá vetni. A laboratóriumban végzett teljes fókomponens elemzések ugyanakkor azt mutatták, hogy a legtöményebb vizek ezekből származnak. A tóvíz ennél hígabb, míg a leghígabb vizek a piezométerekből származnak. A legnagyobb eltérés a három minta között a Cl' koncentrációban volt. A piezométerek vizében 18 %-ot, a felszivárgásmérőből vett mintában 40-53%-ot képvisel az anionok között. A (HC0 3" + C0 3 2") / Cl" arány szintén jól mutatja az eltérést a különböző vizek esetében: a piezométerek vizénél ez az arány 3,5:1; a tó vizében 1,5:1; míg a felszivárgásmérők esetében az 1,3:1-nek adódott. A tóvíz Ca 2 + és Mg 2 + ionok tekintetében is eltér a felszivárgásmérő és a piezométerek vizétől. Ugyanakkor a hidrogeokémiai fácieselemzések szempontjából a piezométerek vizével mutat rokonságot, NaHC0 3-os jellegű. A felszivárgás-mérőből nyert minták, amelyek leginkább reprezentálják a mélyből a tóba érkező utánpótlást, klorid-szulfát anion és nátrium kation fáciesbe sorolhatók. Ezen magas koncentrációértékek elsősorban a felszivárgó vízben - a feláramlás jelenlétét igazolhatják, de eredményei lehetnek a tó mederében történő bepárlódásnak is. A hidraulikai és kémiai vizsgálatok eredményei tehát együttesen igazolják a tóba történő feláramlás jelenlétét, amelynek magas sótartalma feltehetőleg származtatható a mélyből érkező feláram19
