Hidrológiai tájékoztató, 2013
DIPLOMAMUNKA PÁLYÁZATOK - Andó Anita: A Szigetköz felszín alatti vizeinek matematikai modellezése és kalibrálása izotóp adatokkal a Duna elterelés előtti természetes állapotra vonatkozóan
A Szigetköz felszín alatti vizeinek matematikai modellezése és kalibrálása izotóp adatokkal a Duna elterelés előtti természetes állapotra vonatkozóan* ANDÓ ANITA Diplomamunkámban a Szigetköz és a Hanság regionális, permanens numerikus modelljét építettem fel, amit az 1992-1993-es nyomjelző izotópos vizsgálatok adataival kalibráltam. A kombinálás nyomán kapott modell pontosabb áramlási képet ad a felszín alatti vízrendszerről a Duna elterelése előtti, természetes állapotában, és alapul szolgál további kutatásunknak. Bevezetés, célok Az Öreg-Duna és Mosoni-Duna által határolt Szigetköz felszín alatti vízkészlete szempontjából kiemelt jelentőségű a folyómederből a talajvíz felé történő beszivárgás. A Duna 1992. októberi elterelése után a beszivárgásra alkalmas mederfelület csökkent, az áramlási pályák változtak. Az elterelés és az 1995. májusában megépített fenékküszöb hatásainak vizsgálata fontos kérdés, melyhez a korábbi természetes állapot szolgálhat referenciául. Munkámban összefoglaltam az ide vonatkozó vízrajzi, földtani, hidrogeológiai viszonyokat feltüntető térképeket, izotóp hidrológiai módszereket és a korábbi modellezési tapasztalatok. A feladathoz a külföldi szakirodalom által is igazolt PMWIN 5.3 Processing Modlow szoftvert választottam. A modell felépítése Határon túli adat nem állt rendelkezésemre, így a lehatárolást az országhatár és a Hansági-főcsatorna - Rábca - Rába - Mosoni-Duna - Duna vízrendszer képezi. A Szigetköz mellett, indokolt a kiterjesztés a regionális megcsapoló Hanság kompenzálatlan süllyedékére is, ahol bizonyítottan a csapadék és a Duna árhullám viszonyaitól függ a szabadfolyású kúthozam. A területet 55x40 km nagyságú rácshálóval 9 rétegben fedtem le, a Dunával párhuzamosan, mintegy 600 m vastagságban. A fekü pannoniai rétegeket nem vettem figyelembe, mivel a korábbi stacionárius 2D modellek alapján csekély az átáramlás (1-5 mm/év; Vekerdy, 1996). A vertikális tagolás a holocén fedő alatti kavicsos összleten belül igen nehéz, így a képződmények vízföldtani jellemzői zónákkal definiálhatók leginkább. A felosztást a MÁFI (1998) által különböző szintekre készített szivárgási tényező térképekhez igazítottam. A szabad hézagtérfogat Rajkától Győr felé csökkenő trendet mutat, a mélységgel pedig a kompakció hat. A beszivárgás a fedő jellegének függvényében 15-35 mm/év. Nagy porozitású kavicsos összlet talajvizes rendszeréről lévén szó, érdemes figyelembe venni a párologtató hatást (Szalai et al., 2007), ahol az átlagos talajvízszint az iszapos fedőrétegben van. Vekerdy (1996) elvét követve a modellben a 2. rétegben elhelyezett folyók (Duna és ágrendszere, Mosoni-Duna, Lajta, Hansági-főcsatorna, Rábca, Rába) vízszintjei a mértékadók, de fontos a szlovák dunai szakasz felől, illetve a Pamdorfi-plató irányából történő utánpótlódás. A permanens számítások kezdeti feltételét képező nyugalmi nyo- másszint-eloszlást az ÉDUVÍZIG és VITUKI 1980-91. közötti átlagos vízszint adataiból szerkesztettem. Az EDUVIZIG-nél nyilvántartott nagyobb vízkitermelők a révfalui, szőgyei, damózseli, mosonmagyaróvári régi vízmű. Az első futtatások után trial and error módszerrel kalibráltam a modellt a megfigyelő kutak vízszintjével. Módszer A természetes állapot további pontosításához az 1991-93. közötti regionális felszín alatti vízkutatás izotóp adatait használtam fel, amik a természetes vízáramlási állapot bomló izotóp koncentrációit mutatják. A tríci- um (3H) mennyisége a termonukleáris kísérleti robbantások után 5 TU-ról 2000 TU felé emelkedett, azóta csökkent. A víz molekulába beépülve abszorpció nélkül követi a felszín alatt áramló vizet, így ideális víznyomjelző. Az 1963-ban beszivárgott talajvíz magas trícium tartalma egy markáns nyomjelzési csúcs, amely idővel ellaposodik a diszperzió és diffúzió révén (200-300 TU helyett 80-90 TU), de így is alkalmas vízföldtani kutatásokhoz. A tricium mérleg alapján a talajvízben mért, ún. összegzett 3H azonos az évente beszivárgott csapadék, mérés idejére lebomlott 3H értékeinek összegével. Segítségével a Duna felőli gyors betáplálás az egész Szigetközben kimutatott. A dunai eredetet további, dolgozatomban bemutatott vizsgálatok (2H, l80,14C, 36C1, N2, Ar, CFC) is megerősítik. A 14C mérések teljesen friss, 2—3 ezer évnél jóval fiatalabb vízkort igazoltak, míg a stabil oxigén és hidrogén izotóp összetétel jégkorszaki eredetet jelzett. Ha figyelembe vesszük, hogy a parti szűrésű kutak vize a kis tartózkodási időnek köszönhetően közel áll a Duna vizének és magas vízgyűjtőjének negatívabb izotóp összetételéhez, akkor ez nem ellentmondásos. A Dunából kiinduló főáramlási pálya mentén az 1963. évi dunai víz trícium csúcsa 1992-re 12-15 km-re a folyótól, Mosonmagyaróvár környékéig jutott el. A Dunakiliti- Mosonmagyaróvár- Öttevény áramlási pálya mentén 475 m/év a becsült áramlási sebesség {Deák et al., 1995). Eredmények A kapott áramlási kép alapján legintenzívebb a vízmozgás a Rajka-Dunakiliti szakaszon. A Hanság megcsapoló hatása a Dunára merőleges áramvonalakat D-DK felé fordította. A Mosoni-Duna a felső szakaszon vízpótló, Mosonmagyaróvár alatt megcsapoló. A Hansági-főcsatorna, Rábca, Rába rendszer ugyancsak befogadók. A sebességvektorok mérete alapján jól elkülöníthetők az egyes szivárgási tartományok, míg jelen modell sem tud értékelhető szivárgási sebességet adni az alsó ré* A 2012. évi Lászlóffy Woldemár diplomamunka pályázaton MSc kategóriában III. díjat nyert diplomamunka kivonata. 25
