A Tatai visszatérő források hidrogeológiai vizsgálata

Átírás

1 A Tatai visszatérő források hidrogeológiai vizsgálata 1 Kovács Attila, 1 Szőcs Teodóra, 2 Maller Márton, 2 Hajnal Géza 1 Magyar Földtani és Geofizikai Intézet 2 BME, Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék FAVA Konferencia, Siófok,

2 Tata a Vizek Városa bányászati vízkivételek 700 m 3 /perc Utánpótlódás 485 m 3 /perc (Csepregi 2007). Vízszintsüllyedés (93 mbf 1990-re) elapadtak a Tatai források (Fényes 1970-re) Vízműkutak lemélyítése 1961-től Panelházas beépítések 1970-től Bányabezárás 90-es évektől Regeneráció ( 40 m vízszint emelkedés) 2010-től források visszatérése (2001- től Fényes) Környezeti, vízelvezetési problémák Előzmények

3 Karsztvízszint süllyesztés 1990-ig Csepregi 2007

4 m 3 /d Bányászati vízkivételek a DKH-ban Összes vízkivétel a Dunántúli-khg.-ben év Budapest DKH K-i rész T atabánya Dorog Kincses Várpalota DKH Ny-i rész Nyirád, Halimba Ajka Balinka, Dudar Források Hévízi-tó Csepregi 2015

5 Földtani viszonyok Triász víztartó ( 1000 m): Fődolomit, Dachsteini mkő, Jura: vékony (max. 100 m): pelágikus és bathiális mészkő képződmények Kréta: Tatai Mkő ( 77m), Vértessomlói Aleurolit ( 50 m) Oligocén: Mányi F., Csatkai F., (Kivéve Kálvária ) Miocén: Kisbéri Kavics, Száki Agyagmárga, Somlói F. (Kivéve Kálvária ) Kvarter: Folyóvizi kavics, homok, eolikus homok ÉNy-DK-i, illetve erre merőleges irányú tektonikai vonalak (eocén-pliocén tektonika)

6 Prekainozoos földtani térkép

7 Prepannóniai földtani térkép

8 Prekvarter földtani térkép

9 Hidrogeológiai viszonyok DKH egyik legjelentősebb megcsapolása Erózió bázis: Által-ér. Utánpótlódási terület: Gerecse NY, Vértes É, Bakony ÉK Sakktáblaszerű törésrendszer források Q=76, ,000 l/p (Sárvári 1990, Horusitzki 1923) Alacsony gradiens i=0,001-0,0005 Víztartók: Triász (Dachsteini Mkő), Kréta (Tatai, Környei F.) Vízrekesztők: Jura, Pannon (Száki Agyagmárga), Oligocén (Csatkai F., Mányi F.) Egyensúlyi karsztvíz szint 140 m Áramlási irány: Által ér Talajvíz: Száki F. felett: Pannon, kvarter, holocén homok. Nincs hidraulikai kapcsolat a karsztvízzel. Rétegvíz: Felső-Pannon Somlói Formációban (Tszf/2a). Hidraulikai kapcsolat. Források mind fedett mind nyílt földtani helyzetben a törések mentén jelennek meg.

10 Tektonikus kontroll

11 Talajvíz Vízszint (m f) Karszt Pokol Fényes Tszf-1/a Tszf-2/a Té-1 Tszf-3/a Tszf-2/b Vízszint idősorok Tszf-10 Tszf-2/b Té-1 Té-2 Té-3 Tszf1/a Tszf-2/a Tszf-2/b Tszf-3/a Tszf-7 Tszf-8 Tszf-8 Tszf-9 Tszf-10 Fényes Pokol Lo Presti Tükör Té-2 Tszf-7 Lo Presti Té-3 Tszf-3/a Tszf-7 Tükör Tszf-2/a Tszf-9

12 Karsztvízszintek előrejelzése trendvizsgálattal Fizikai folyamat: Leszívás-visszatöltődés Alkalmazott formula: Cooper-Jacob (1946) kútfüggvény (Theis módszer egyszerűsített alakja) Logaritmikus függvény illesztés 2010: vízszint ugrás

13 Karsztvíz szint (m) Karsztvízszint előrejelzés 145 Té_ y = ln(x) y = ln(x) Té_2 Té_3 Piarista Kút (143.5) Pokol F. (140.8m) Lo Presti F. (139.3m) Kis mosó Kút (139.3m) Tükör F. (138m) Törökfürdő F (135.3m) Zsidó Iskola Kút (133m) Piactéri Kút (131m) Minnich Kút (130.3m) Vadászbolt (127.8) Dátum (év) Egyensúlyi karsztvízszint = 140 mbf

14 Veszélyeztetett területek

15 Forráshozamok vizsgálata Folyamatos hozammérések Fényes források, Katonai medence: Bukóél + DATAQUA Május 1 út 43 : mobil bukógát + DATAQUA Török fürdő: mobil bukógát + DATAQUA Rendszeres hozammérések: Lelekes, Zsidó iskola, Lo Presti, Büdös kút, Kastéy forrás, Május 1 út 43, 45, Török fürdő

16 Forráshozam (L/s) A Katonai-tó vízhozama 120 Katonai tó Dátum

17 Forráshozam (L/min) Forráshozam idősorok keresztkorreláció Vízszint (mbf) 200 Hidrogramok Május 1. út 45 Lelkes forrás Zsidó iskola kútja Kastély forrás Büdös csorgó kút Törökfürdő forrása TÉ-2 Té-3 LoPresti Dátum 132 A forráshozamok a vízszintekhez hasonlóan követik a csapadék eseményeket. A vízszintek 2 hetes késéssel reagálnak a csapadékeseményekre. A forráshozamoknál hosszabb eltolódás (több hónap) valószínűsíthető. Tata-Pokol és csapadék keresztkorreláció 1 0,6 0,2-0,2-0,

18 Források vízkémiai összetétele Talajvíz Ca-Mg-SO 4 Karsztvíz Ca-Mg-HCO Mg Cl + SO4=> KEVEREDÉS <=Ca + Mg SO TATA 26 TATA 27/A TATA 28 TATA 34 TATA 41 TATA 8 TATA Törökfürdõ-f. TATA Május 1. út 43. TATA Május 1. út 45. TATA Lelkes-f. TATA Fényes-f. Fürdõ TATA Lo Presti-f. TATA Kastélykerti-f. TATA Pokol-f. barlang TATA Büdös csorgó TATA Kismosó kút Kismosó patak Kismosó patak habzas Ca Na+K HCO3+CO3 Cl

19 Talajvíz megfigyelő kutak vízkémiai összetétele Mg Cl + SO4=> <=Ca + Mg SO Ca Na+K HCO3+CO3 Cl TATA 50 TSZF-1/a TATA 51 TSZF-2/a TATA 52 TSZF-2/b TATA 53 TSZF-3/a TATA 54 TSZF-4 TATA 55 TSZF-5 TATA 56 TSZF-6 TATA 57 TSZF-7 TATA 58 TSZF-8 TATA 59 TSZF-9 TATA 26 TATA 27/A TATA 28 TATA 34 TATA 41 TATA 8 TATA Törökfürdõ-f. TATA Május 1. út 43. TATA Május 1. út 45. TATA Lelkes-f. TATA Fényes-f. Fürdõ TATA Lo Presti-f. TATA Kastélykerti-f. TATA Pokol-f. barlang TATA Büdös csorgó TATA Kismosó kút Kismosó patak Kismosó patak habzas

20 Vízkémiai jellemzők Karsztvizek Ca-Mg-HCO 3 típusúak Dolomitos víztartóra utal Karsztvíz: Fényes-forrás, Lo Presti forrás, Törökfürdő forrása, Pokol forrás, Zsidó iskola kútja, a Május 1. út 43 és 45, Kastélykerti-forrás és Kismosó kút Ca-Mg-HCO 3 -SO 4 -os víztípus lokális szennyezés (Nitrát!) / keveredés talajvízzel Lelkes-forrás és a Büdös csorgó kút: Külön csoport Mg-Ca-SO4- HCO3 Talajvizes kutak (TSZF): Változatos vízösszetétel, többnyire Ca- Mg-HCO 3- SO 4 víztípus A talajvíz összetétele a felszíni földtan ill. szennyezés hatásait tükrözi (Nitrát!)

21 Karsztvíz összetételének időbeli változásai: HCO csökkenés, majd emelkedés

22 Karsztvíz összetételének időbeli változásai: SO emelkedés, majd csökkenés

23 Karsztvíz összetételének időbeli változásai: Cl 2002-ig stabil, majd csökkenés

24 A vízösszetétel időbeli változásai HCO 3 koncentráció vízkivétel hatására csökkent, a visszatöltődés hatására emelkedni kezdett A szulfáttartalom a hidrogénkarbonáttal ellentétesen mozog: Az SO 4 koncentráció vízkivétel hatására emelkedett, a visszatöltődés hatására csökkenni kezdett A kloridion koncentráció a rendelkezésre álló adatok alapján stabil volt a vízkivétel során, majd a visszatöltődés hatására csökkenni kezdett. Az anionok koncentráció változásai feltehetően a rendszer geokémiai visszarendeződését jelzik. A vízszintekkel szemben, a geokémiai változások éves késleltetéssel jelentkeznek. A vízkémiai váltás feltételezhető oka a kitermelés hatására fellépő gradiens inverzió és az áramlási irányok megváltozása (ÉK DNy)

25 Keveredési folyamatok 1.

26 Keveredési folyamatok 2.

27 Keveredés, szennyezés TSZF-2/b kút kémiai összetételét tekintettük szélső talajvizes tagnak. Vadászboltnál és Attila fakadásnál talajvíz hozzákeveredés (magasabb hidrogénkarbonát és szulfát). Május 1. út 45. tipikus karsztvíz, magas klorid és a nitrát tartalom, antropogén hatás. A Büdös csorgó kút teljesen eltérő kémiai összetétel, alacsony hidrogénkarbonát, magas szulfát és klorid tartalom.

28 Izotóp geokémiai jellemzők

29 Izotóp geokémiai jellemzők

30 Izotóp geokémiai jellemzők Karsztvizekben 0,5 TU nincs 50 évnél fiatalabb komponens. 14 C és delta 18 O alapján a karsztvizek 11-13,000 évesek Kismosó-patak és kút főként csapadék eredetű. A 3 H, Cl és SO 4 párhuzamos növekedése talajvíz keveredésre utal.

31 Összefoglalás Bányászat Források elapadása Visszatöltődés Források visszatérése Környezeti és vízelvezetési problémák Források: Tektonikai zónák mentén fedett és nyílt környezetben egyaránt. Pannon márgák szerepe kérdéses. Várható egyensúly: Évtized végéig valószínűleg kialakul Forráshozamok több hónapos késéssel reagálnak a csapadékra Depresszió és visszatöltődés geokémiai változások (10-20 év késéssel) Források: Karsztvíz eredet. Kastélykerti forrás, Kismosó kút, Vadászbolt keveredés talajvízzel. Büdös csorgó kút Teljesen eltérő vízkémia Karsztvizek: Pleisztocén korúak A rendszer regenerációja zajlik. A vízszintek helyreállása néhány éven belül várható, a vízkémiai egyensúly helyreállása hosszabb folyamat. Az egyensúlyi vízszinteket a változó klimatikus viszonyok is befolyásolni fogják.

32 Köszönöm a figyelmet!