Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)

2. szám - Mádlné Szőnyi Judit: Új hidrogeológiai kutatási eredmények az ELTE TTK Alkalmazott- és Környezetföldtani Tanszékén

i04 r Uj hidrogeológiai kutatási eredmények az ELTE TTK Alkalmazott és Környezetföldtani Tanszékén Mádlné Szőnyi Judit ELTE TTK Alkalmazott és Környezetföldtani Tanszék, 1088. Budapest, Múzeum krt. 4/A. Kivonat A tanulmány az ELTE Alkalmazott és Környezetföldtani Tanszéke hidrogeológiai munkacsoportjának legújabb kutatási eredményeiről számol be. A dolgozat tisztelgés a száz éve született alapító tanszékvezető, dr. Vitális Sándor vízföldtani munkássága előtt A cikk egyúttal arra is rávilágít, hogy mi mindent sikerült - a kései utódoknak - Vitális professzor előrelátó tudományos elképzeléseiből megvalósítani Kulcsszavak: Vitális Sándor, modem hidrogeológia 1. Bevezető Sokrétű azon hidrogeológiai kérdések köre, amelyekkel a munkacsoport az utóbbi években foglalkozott. A porózus üledékekkel kitöltött medenceterületeken és karsztos hegységekben folytatott kutatások közül a tanulmány csak az Alföldön, ezen belül is a Duna-Tisza közén végzett munkákról ad áttekintést. A dolgozat célja egyrészt kiemelni az alkalmazott megközelítések újdonságait, majd vázlatosan áttekinteni a kutatásokat, végül pedig röviden szólni a jövőbeli tervekről, így a tanulmány - szándéka szerint - átfogó képet nyújt a tanszék tudományos tevékenységének erről a szektoráról 2. Háttér A mérnöki és természettudományos hidrogeológia összekapcsolása. "A vízgazdálkodás elmúlt negyedszázadi nagyarányú fejlődését a természeti összefüggések jobb megismerésének oldaláról a hidrológia tudományterületén elért haladás, a műszaki lehetőségek oldaláról pedig a hidrotechnikai eszközök és eljárások korszakos jelentőségű fejlődése alapozták meg". (Vitális S. : A Magyar Hidrológiai T ársaság 25 éve alakult. Előadás, Budapest, MHT, 1974. szeptember 3.) A nemzetközi kapcsolatok kiépítésének jelentősége a hidrogeológiában. "A magyar hidrológiai tudományt, a magyar hidrológusokat ma világszerte nagyra értékelik. Ez arra kötelez bennünket, hogy még nagyobb lendülettel, még nagyobb akarással fejlesszük tudományunkat, még fokozottabban építsük ki nemzetközi kapcsolatainkat, amire minden adottságunk, lehetőségünk megvan". (Vitális S. : A magyar hidrológiai tudomány fejlődése. Előadás, Budapest, MHT, 1964. május 28.) A mottókban szereplő gondolatok fontosságára - mint a hivatkozási évszámokból is kitűnik - Vitális Sándor profeszszor már a 60-as, 70-es években felhívta a figyelmet E két gondolatot váltottuk cselekvésre, amikor 1995-ben megalakítottuk hidrogeológiai munkacsoportunkat és új utakat kerestünk maguknak. Dr. Erdélyi Mihály személyes közreműködésének köszönhető, hogy az általa képviselt hidrodinamikai szemlélet gyökeret vert az ELTE-n folyó vízföldtani munkában. A dr. Orsovai Imre által magas szinten művelt, víztartókban gondolkodó mérnöki hozzáállást kellett ötvözni - a kar profiljába is illeszkedő - modern természettudományos megközelítésekkel. Ez nem jöhetett volna létre nemzetközi kapcsolatok nélkül. A munkában első perctől kezdve segítségünkre volt dr. Tóth József, az Edmontoni Egyetem hidrogeológus professzora. Ö személyesen is óriási részt vállalt és vállal tudományterületünk modernizálásában Rajta keresztül tovább bővültek nemzetközi kapcsolataink. Segítségével, aktív közreműködésével kezdődtek medencehidraulikai kutatásaink. 3. Új megközelítés, a medencehidraulika A hidrogeológiában az 1960-as évektől kezdődő fejlődés mérnöki és természettudományos oldalról egyaránt megcáfolta az abszolút impermeábilis rétegek létezését. Lényegében ez vezetett a - hidraulikailag folytonos - medencékben való gondolkodáshoz. Ettől kezdve a hidrogeológiai vizsgálat alapegysége egy-egy medence lett, amely méretét tekintve változhat a Kárpát-medence egészétől, egy kis vízgyűjtő medencéig (mint pl. a Duna-Tisza-közén a hátságtól jobbra és balra lehatárolható fél medencék vagy a Kisalföldi-medence). A cél, egy-egy ilyen hidrológiai egységen belül a vízmozgás konfigurációjának megértése. A vízáramlások ezekben az üledékkel feltöltött medencékben - különféle eredetű hajtóerőknek köszönhetően - szabályszerűen és a folyadékmozgás fizikai alapösszefüggéseivel leírhatóan zajlanak A gyakorló hidrogeológus többnyire a gravitáció által vezérelt felszín alatti vízáramlásokkal foglalkozik (l. ábra). A talajvíztükör domborzata azért kitüntetett szerepű ezekben a rendszerekben, mert visszatükrözi a gravitációs hajtóerőben megmutatkozó különbségeket. Az összetett medencék áramlási képe változatos, mert a topográfiai magasság különbségeknek köszönhetően különféle rendű áramlási rendszerek fejlődhetnek ki a medence fö vízválasztója és fö megcsapoló helye között. A kialakuló regionális, köztes és helyi áramlási rendszerek hierarchikusan egymásba fészkelődnek. Ezért a különféle hidraulikai rezsimjellegü területek - a ki és beáramlások - mozaikos szerkezetben jelennek meg a felszínen Egyazon áramlási rendszer be és kiáramlási területe között a felszín alatti vízáramlás, mint szállítószalag teremt kapcsolatot. A medencén belül található felszín alatti vizek nem a relatíve kisebb permeábilitású rétegek révén, hanem elsődlegesen a különféle rendű, rangú áramlási rendszerek mentén különülnek el egymástól. Ennek köszönhetően egymás közelében is előfordulhatnak különféle eredetű, egymástól markánsan eltérő jellegű vizek a medencében A hosszú geológiai időskálán át fennálló áramlási rendszerek - a víz-kőzet kölcsönhatásnak köszönhetően - szisztematikusan átalakítják környezetüket (2. ábra) Oldanak, szállítanak, leraknak, és változatos - a vízáramlásokhoz köthető - jelenségeket idéznek elő. A hidrológiai, hidraulikai, vízkémiai, ásványtani, növénytani, talajtani, kőzetmechanikai, transzport, felhalmozódási, geomorfológiai jellemzők markánsan eltérők a ki- és beáramlási területeken. Számos korábbról ismert, egymástól függetlennek tekintett - természeti jelenség összefüggései a felszín alatti áramlási képbe helyezve világosodnak meg. Megmagyarázható, hogy a szikes területek csakis magasabb rendű kiáramlási területeken fordulnak elő. Előre jelezhető, hol várható tartós vízzel boritottság több éves csapadékos periódust követően stb. Az áramlási pályák és az áramló fluxusok ismeretében tervezhető a felszín alatti vizekkel való gazdálkodás