MECSEKÉRC ZRt. AZ URÁNBÁNYÁSZATI BÁNYATÉRSÉGEK SZIVÁRGÁSHIDRAULIKAI MODELLEZÉSE

Átírás

1 MECSEKÉRC KÖRNYEZETVÉDELMI RT. MECSEKÉRC ZRt. AZ URÁNBÁNYÁSZATI BÁNYATÉRSÉGEK SZIVÁRGÁSHIDRAULIKAI MODELLEZÉSE Pécs, augusztus

2

3 Tartalom 1. Az általános vízföldtani viszonyok ismertetése A repedezett kőzetek hidraulikai tulajdonságainak elméleti megközelítése Porozitás és hidraulikus vezetőképesség viszonyok A Nyugat-Mecsek vízföldtani jellemzése Vízföldtani egységek Hidrodinamikai viszonyok A repedésvizes összlet vizének kapcsolatrendszere Az üregrendszer környezetének primer és szekunder potenciálviszonyai Primer állapot A bányászat hatására bekövetkező szekunder állapot A bányabezárás utáni átmeneti és a tercier potenciálviszonyok A bányabezárás koncepciója A bányaüregek feltelési folyamata A várható tercier állapot Szivárgáshidraulikai modellezés A FEFLOW 7.0 környezet bemutatása A modellezéshez használt végeselemháló generálásának elvei A modellezett terület A modell felépítése A modell bemeneteli paraméterei Szivárgási tényezők Peremfeltételek Beszivárgás Kalibráció Nyugalmi vízszintek (primer állapot) Bányászat során kitermelt víz mennyisége Figyelőkutakban regisztrált vízszintcsökkenés Források hozama Pellérd-Tortyogói vízbázis MECSEKÉRC Zrt. i

4 4.8. Feltelés üteme Tervezett bánya hatása Hatásterület meghatározása Létesítendő és már meglévő bányaüregek kapcsolata Várható vízmennyiségek Bánya hatása a vízbázisokra Felhagyás után a feltelés várható üteme Összefoglalás Irodalomjegyzék Ábrajegyzék 1. sz. ábra: Kőzet, formáció és medence léptékű REV-re vonatkoztatott átlag porozitások [22] 6 2. sz. ábra: A REV hatása a hidraulikus vezetőképességre karsztos víztartókban ([22], [16] nyomán) 6 3. sz. ábra:: Különböző kőzet és üledék típusokra jellemző szivárgási tényező értékek ([23], [12] nyomán) 8 4. sz. ábra:a Nyugat-Mecseki antiklinális vázlatos É-D-i vízföldtani szelvénye [7] sz. ábra: Primer vízszinteloszlás és vízáramlás térkép [8] sz. ábra: Szekunder vízszinteloszlás és vízáramlás térkép [8] sz. ábra: A bányaüzemekből történő vízemelés 1999 végéig [6] sz. ábra: Az északi bányaüzemekből történő vízemelés 1999 végéig sz. ábra: Az 1994-es állapotra vonatkozó nyomáseloszlás É-D irányú metszetben [5] sz. ábra: Az 1994-es állapotra vonatkozó nyomáseloszlás ÉNy-DK irányú metszetben [5] sz. ábra: A III. és az északi bányaüregek feltelési folyamata sz. ábra: A Feflow szoftverben alkalmazható elemek sz. ábra: A területen mélyült fúrások sz. ábra: Fedett földtani térkép [24] sz. ábra: Prepannon aljzat földtani térképe [24] sz. ábra: Preneogén aljzat földtani térképe [24] sz. ábra: Terep (mbf) 37 MECSEKÉRC Zrt. ii

5 18. sz. ábra: 3D nézet DNy-i irányból sz. ábra: É-D-i irányú metszet sz. ábra: Ny-K-i irányú metszet sz. ábra: Déli előtérben alkalmazott szivárgási tényező sz. ábra: Szivárgási tényező eloszlás a felszínen sz. ábra: Modellbe beépített termelőkutak felülnézetben sz. ábra: Modellbe beépített termelőkutak metszetben sz. ábra: A Pellérd-Tortyogói vízbázis évi ivóvíztermelése sz. ábra: Talajvízforgalmi térkép sz. ábra: Modellbe épített beszivárgás értékek sz. ábra: Számított nyugalmi vízszint sz. ábra: A számított és mért vízszint egymáshoz mért viszonya sz. ábra: Számított nyugalmi vízszint [24] sz. ábra: A számított és mért vízszint egymáshoz mért viszonya (uránipari figyelőkutak) sz. ábra: Mért vízszint a 4319 jelű figyelőkútban sz. ábra: A víztelenítés során kitermelt víz mennyisége sz. ábra: A számított és mért vízszintcsökkenés sz. ábra: A Tettye-forrás a modellben sz. ábra: Rónaki László által felmért töbrök sz. ábra: A Vízfő-forrás a modellben sz. ábra: A vízbázisok üzemi vízszintjeinek izohipszás térképe 2009 októberében [19] sz. ábra: Vízszinteloszlás a 2. modellrétegben sz. ábra: Vízszinteloszlás a 4. modellrétegben sz. ábra: Vízszinteloszlás a 6. modellrétegben sz. ábra: Vízszinteloszlás a 8. modellrétegben sz. ábra: Hidrogeológiai B védőterület kiterjedése sz. ábra: Vízrészecskék 50 éves áramvonalképe 3D nézetben sz. ábra: A feltelésre vonatkozó 2003-as modelleredmények [2] nyomán sz. ábra: A feltelésre vonatkozó 2017-es modelleredmények ( ) sz. ábra: A feltelésre vonatkozó 2017-es modelleredmények ( ) 58 MECSEKÉRC Zrt. iii

6 48. sz. ábra: Mért és számított vízszint alakulása a 2147, 3162 és 3173 fúrásokban sz. ábra: Mért és számított vízszint alakulása a 3213, 2152 és 3200 fúrásokban sz. ábra: Mért és számított vízszint alakulása a 2152/a, 2177 és 3193 fúrásokban sz. ábra: Mért és számított vízszint alakulása a 3188, 3190 és 3195 fúrásokban sz. ábra: Mért és számított vízszint alakulása a 2170, 2191 és 3170 fúrásokban sz. ábra: Átnézetes térkép sz. ábra: Tervezett légakna földtani metszete sz. ábra: Tervezett lejtakna földtani metszete sz. ábra: Számított vízszintváltozás a felszínen sz. ábra: Számított vízszintváltozás a 3. modellrétegben (vízrekesztő) sz. ábra: Számított vízszintváltozás a 8. modellrétegben (produktív) sz. ábra: A 4215/a, S-11 és 3183 jelű fúrások vízszintjének alakulása a 40 évig tartó bányászat alatt sz. ábra: A 4215/a, S-11 és 3183 jelű fúrások vízszintjének alakulása a bányászat nélküli állapothoz viszonyítva sz. ábra: Vízszinteloszlás a produktív rétegben sz. ábra: Vízszinteloszlás a 3. (vízrekesztő) rétegben sz. ábra: Az A-9, A-10, A-12 és A-14 karsztos összletre szűrőzött figyelőkutak vízszint idősora sz. ábra: Vízműkút üzemi vízszintjének változása sz. ábra: A 4215/a, S-11 és 3183 jelű fúrások vízszintjének alakulása a vízkiemelést követően sz. ábra: A lejtakna végpontjának vízszint alakulása a vízkiemelést követően sz. ábra: A légkna végpontjának vízszint alakulása a vízkiemelést követően 73 Táblázatjegyzék 1. sz. táblázat: Az effektív porozitás minősítése 7 2. sz. táblázat: A vízföldtani egységekre jellemző szivárgási tényező [7] 7 3. sz. táblázat A modell rétegkiosztása 38 MECSEKÉRC Zrt. iv

7 1. Az általános vízföldtani viszonyok ismertetése Az uránérc bányászat által érintett, közel 1 km vastagságú felső-perm illetve alsó triász homokkő sorozat kőzetmechanikai szempontból kedvező tulajdonságokkal rendelkezik, a bányászati tapasztalatok alapján még a legmélyebb szinteken kialakított üregekre is nagyfokú állékonyság volt jellemző. A kőzettest a számos felszíni és felszín alatti megfigyelés alapján repedezett kőzettípusokból épül fel, az ezeket átjáró törésrendszerek igen változékonyak, eloszlásuk csak nagy bizonytalansággal prognosztizálható A repedezett kőzetek hidraulikai tulajdonságainak elméleti megközelítése A repedezett kőzetek olyan, gyakorlatilag pórusok nélküli szilárd kőzetek, amelyekben a folyadék vagy gáz mozgását a kőzetben kialakult hasadék jellegű folytonossági hiányok biztosítják, míg a kőzetmátrix vízzárónak tekinthető. A hasadékok a pórusokkal ellentétben általában a tér két irányában végtelennek tekinthető folytonossági hiányok, rések, melyek szélessége sok nagyságrenddel kisebb a másik két méreténél. A hasadékosság mértéke a hézagtérfogattal vagy porozitással, illetve a hézagtényezővel fejezhető ki [14]. A kőzet hasadékainak keletkezése lehet szingenetikus és utólagos. Az utólagos repedéshálózat kialakulásának okai lehetnek endogén vagy exogén földtani folyamatok egyaránt. Előbbiek esetén a tektonikai folyamatok dominálnak, utóbbiak között pedig az eróziós és mállási folyamatok Porozitás és hidraulikus vezetőképesség viszonyok Nagyjából 1 km-es mélységig viszonylag nagyszámú, jól dokumentált adat áll rendelkezésre a repedezett kőzetek szivárgási tényezőjére (hidraulikus vezetőképesség) vonatkozóan, melyek alapján kijelenthető, hogy ezen kőzetekben az említett mélységig tipikusak az összefüggő, nyílt törésrendszerek [18]. Ezzel egybevágóan az uránbányászat során elvégzett kutatások is hasonló eredményekre jutottak. A repedezett kőzetekben a felszín alatti vizek elsődleges mozgásterét a kőzetek másodlagos porozitása, vagyis az egymással kommunikáló, összefüggő repedéshálózat biztosítja. A porozitás (n) fogalmát korábban kőzettani állandóként definiálták, a vizsgált kőzettérfogattól függetlenül. Azóta világossá vált, hogy a hidraulikai paraméterek léptékfüggők, azt a térfogat tartományt pedig, melyen belül a porozitás értéke állandó, reprezentatív vagy referencia elemi térfogatnak (REV) nevezik (1. sz. ábra). MECSEKÉRC Zrt. 5

8 1. sz. ábra: Kőzet, formáció és medence léptékű REV-re vonatkoztatott átlag porozitások [22] A porozitás-függvény analógiájára hasonlóan definiálható a hidraulikus vezetőképesség (K) vagy akár a permeabilitás (k) függvény is. A laboratóriumi vagy in situ mérések alapján (tehát lokális léptékben) kis szivárgási tényezővel rendelkező képződmények gyakran jóval nagyobb szivárgási tényező értékeket mutatnak regionális léptékben töréseknek, vetőknek és/vagy közbetelepült nagyobb permeabilitású rétegeknek vagy lencséknek köszönhetően. Ezt karsztos rendszerekre vonatkozóan a 2. sz. ábra szemlélteti, mely egy az egyben nem ültethető át a tárgyalt repedésvizes rendszerekre, de a jelenség ezen képződményeknél is egyértelműen megfigyelhető. Végeredményben a lépték függés gyakorlati következménye az, hogy a laboratóriumi vagy a kúttesztes méréseknek a kőzetmintákra és kutak környezetére vonatkozó eredményei általában nem terjeszthetők ki egy az egyben nagyobb léptékre, például a teljes vízadó rendszerre. Hasonló léptékben átlag hidraulikai paraméterek meghatározására a numerikus szimulációs technikák alkalmasak. 2. sz. ábra: A REV hatása a hidraulikus vezetőképességre karsztos víztartókban ([22], [16] nyomán) MECSEKÉRC Zrt. 6

9 A perm-triász homokkő összlethez hasonló törmelékes üledékes kőzetek porozitása igen változékony, [10] kutatásai alapján 3-30% közötti értékek jellemzőek. A Kővágószőlősi Homokkő Formáció esetében a laboratóriumi vizsgálatok alapján az ép kőzetzónákra 0,5-2%, míg a töréses zónákra 1,3-5% effektív porozitás értékek jellemzők, és gyakorlatilag ugyanez igaz a Jakabhegyi Homokkő Formációra vonatkozóan is, hogy ott a porozitás értékek alsó határa rendre 0,7 illetve 1,7%. Ezek továbbá a litológiai tulajdonságok alapján utóbbi formáció valamelyest kedvezőbb hidraulikai tulajdonságokkal rendelkezik. A hidrogeológiai gyakorlatban általában használt porozitás minősítését a következők szerint szokták megadni [23]: 1. sz. táblázat: Az effektív porozitás minősítése Porozitás (n0) [%] Minősítés 0-5 elhanyagolható 5-10 alacsony közepes jó nagyon jó Megállapíthatjuk tehát, hogy a jelentés tárgyát képező földtani képződmények vízáramlási szempontból kedvezőtlen illetve rossz minősítésűek, ahogy maga az egész mecseki uránbányászat is vízben szegénynek nevezhető. Összefoglalóan a következő 2. sz. táblázat tartalmazza az uránbányászati üregrendszer környezetében található fő vízföldtani egységek jellemző szivárgási tényező értékeit: 2. sz. táblázat: A vízföldtani egységekre jellemző szivárgási tényező [7] Képződmény szivárgási tényező [m/s] töredezett zóna ép kőzet pannon üledékek miocén üledékek Misinai Fmcs > 10-4 < 10-9 Víganvári Mészkő Fm Hetvehelyi Fm Patacsi Aleurolit Fm Jakabhegyi Homokkő Fm Kővágószőlősi Homokkő Fm BAF A különböző kőzetfajtákat illetően a következő szivárgási tényező intervallumokat szokás elkülöníteni (3. sz. ábra). A jó vízvezetők szivárgási tényezője m/s (kavics, kavicsos homok, homok, karszt járatrenszer), a gyenge vízvezetőké, vízfogóké m/s (finom homok, iszap, lösz, homokkő). Az agyagok, agyagkövek igen jó MECSEKÉRC Zrt. 7

10 vízfogók, melyek hidraulikus vezetőképessége 10-9 m/s-nál is kisebb [23], [12] nyomán, [9]. 3. sz. ábra:: Különböző kőzet és üledék típusokra jellemző szivárgási tényező értékek ([23], [12] nyomán) 1.2. A Nyugat-Mecsek vízföldtani jellemzése A Nyugat-Mecsek és térségének földtani, vízföldtani, tektonikai sajátságai az uránérckutatás és bányászat miatt meglehetősen jól ismertek. Földtani szempontból leegyszerűsítve a következőképpen jellemezhető: kristályos aljzaton mintegy 4500 m vastagságban permi és mezozoos rétegösszlet (alaphegység) települ, felszíni szegélyzónájában miocén illetve fiatalabb törmelékes képződményekkel [17]. A Nyugat-Mecsek permi és mezozoos tömege az előtéri medencék térszínéből morfológiailag m-rel kiemelkedő szigethegység, ennek következtében regionális beszivárgási terület. A fő vízválasztó vonal kelet-nyugat irányban húzódik. Déli irányba folynak a Zsid-, Kajdács-, Bicsérdi-patakok. Az északi oldalon a legjelentősebbek a nyugat felé irányuló Sás- és Nyáras-patakok, észak felé tartanak a Körtvélyesi- és a Szuadó-patakok. A fentiek közül az utolsó kettő a Kapos, a többi a Dráva vízgyűjtőjéhez tartozik. Közvetlen befogadók a déli oldalon a Pécsi-víz, nyugaton-délnyugaton a Bükkösdi-vízen keresztül a Fekete-víz. A hegységet antiklinális szerkezetben felépítő képződmények így az egyes vízföldtani egységek is a lepusztulás következtében nyugat felé nyitott parabolikus íveket alkotnak. A különböző víztípusok a földtani képződmények településének megfelelően helyezkednek el egymás fölött, illetve mellett. Az egyes víztípusok határai (vízföldtani határok) egyben földtani határok is, de egy vízföldtani egység olykor több földtani egységet is magában foglal. A területen két jelentős vastagságú vízzáró szint található, amelyek az általuk MECSEKÉRC Zrt. 8

11 szétválasztott víztároló egységek között csak igen korlátozott mértékben engednek meg kommunikációt [7]. Az antiklinális vázlatos vízföldtani szelvényét a 4. sz. ábra szemlélteti. A hegységet többször érték kompressziós és extenziós hatások, amelyek töréseket, feltolódásokat, vetőket, zúzott zónákat, valamint az antiklinális felboltozódása során réteglap-menti elmozdulásokat eredményeztek. Ezek hatására a markánsabb elmozdulási helyek mentén nagyobb vízvezető képességű zónák alakulhattak ki. A felszínközeli mállási-aprózódási zónákban többnyire a kőzetminőségtől függetlenül talajvíztartó szint található, így a megfelelő morfológiai viszonyok között ezen keresztül kommunikáció jöhet létre a különböző víztípusok között. A repedésrendszerek vízzel telítettek, így a talajvizek és a mélységi repedésvizek között az egész területen szoros kapcsolat van. A vízmozgás döntő hányada a talajvizes zónában, a morfológiai lejtők irányába történik. A töréses szerkezeti elemek közül a vetőkhöz kapcsolódó repedések, törések általában megnövelték a kőzetek áteresztő képességét, de ezek a mélység felé haladva záródnak, vízzáróvá válnak, míg a feltolódások, mivel kompressziós, térrövidüléses elemek, többnyire eleve vízzárók. Ez fokozottan igaz a vízzáró képződményeken belül, mivel ezek plasztikusak, illetve nagyobb agyagtartalmúak, így a törések, repedések elhalnak, illetve záródnak bennük. A Ny-Mecsek térségében a vizet tároló kőzetek tulajdonsága szerint a következő víztározási típusok fordulnak elő: karsztvíz, rétegvíz, repedésvíz, pórusvíz. MECSEKÉRC Zrt. 9

12 4. sz. ábra:a Nyugat-Mecseki antiklinális vázlatos É-D-i vízföldtani szelvénye [7] MECSEKÉRC Zrt. 10

13 Vízföldtani egységek A Nyugat-Mecsek alaphegységi képződményeinek bázisát alkotó paleozoos képződmények hidrogeológiai ismertsége alacsony, mely nagymélységű helyzetüknek, jelentéktelen felszíni előfordulásuknak és ismereteink szerint alacsony vízadó képességüknek köszönhető. Analógiák alapján, a repedések mentén korlátozott mértékű vízvezetéssel, tárolással jellemezhetők, és vízföldtani szempontból egy egységnek tekinthetők. Az ide tartozó képződmények: Mórágyi Gránit Formáció, Korpádi Homokkő Formáció, Gyűrűfűi Riolit Formáció. Előbbi képződményekre települ a BAF, mely kőzetszerkezetét és vastagságát tekintve is vízzárónak minősül, melyet az eddig elvégzett kutatási eredmények is megerősítenek. Felszíni elterjedése az antiklinális magjára korlátozódik, ahol is a kompressziós hatásokra kialakult többirányú repedések, majd az antiklinális boltozatának külső részére jellemző extenziós viszonyok miatt viszonylag jól aprózódik, így a felszín közeli m-ének talajvíztartalma számottevő lehet. Regionálisan és nagy mélységben többirányú, zárt repedésrendszerek harántolják. A jelentősebb szerkezeti elemekhez kapcsolódó zúzott zónákban a víz vezető-, és tároló képessége megnőhet, de helyenként - a jelentősebb elmozdulásokhoz kapcsolódóan - a magas agyagtartalom következtében az öntömedékelés is megfigyelhető. Regionálisan m/s, míg zúzott zónákban m/s nagyságrendbe eső szivárgási tényező értékekkel jellemezhető. A BAF közvetlen fedőjében lévő vízföldtani egység, a perm-triász repedésvizes összlet rendelkezik a legnagyobb vastagsággal és felszíni elterjedéssel (Németh 1961). Ide soroljuk a felső-permi tarka, szürke, zöld és vörös homokköveket (Kővágószőlősi Homokkő F.), az alsó-triász durva és finomabb törmelékes sorozatokból felépülő képződményeket (Jakabhegyi Homokkő F.). Egyben ez a térség egyik hidrogeológiailag legismertebb összlete, mivel az uránérckutatás, illetve bányászat során ezeket a képződményeket harántolták leggyakrabban, és itt folyt maga a mélybányászat is. Vízföldtani szempontból nagyvastagságú összefüggő repedésvizes rendszernek tekinthetjük, amely azonban gyenge vízvezető képessége miatt késlelteti a vízmozgást, így vízrekesztő képződménynek minősül. Az uránbányászati kutatás során elvégzett nagyszámú kúthidraulikai vizsgálat (szivattyú tesztek) alapján (2.7. sz. ábra) két formáció képződményei hidraulikai paramétereiben némi különbség tapasztalható, amely a felépítő üledékes szerkezetek eltérő agyagos, illetve karbonátos kötőanyag tartalmával magyarázható. A felső-perm homokkövek szivárgási tényezője jellemzően m/s, tektonikus zónákban m/s, míg az alsó-triász homokkövek esetében a jellemző értékek m/s, illetve m/s. MECSEKÉRC Zrt. 11

14 E képződmény együttes felszínhez közeli, nagyjából illetve helyenként akár 100 m vastagságú zónájáról elmondható, hogy talajvíztartóként funkcionál, többnyire a kőzetminőségtől függetlenül. Ezen szintek nagyságrendekkel jobb vízvezető képességgel rendelkezhetnek, mint nagyobb mélységben, így a megfelelő morfológiai viszonyok mellett a vízáramlás horizontális komponense nagyobb lesz, aminek következtében a talajvíztartó zónán keresztül intenzív kommunikáció jöhet létre a különböző víztípusok között. Rétegtanilag a perm-triász repedésvizes homokkő felett elhelyezkedő vízföldtani egységet a Patacsi Aleurolit és a Hetvehelyi Formáció együttesen mintegy m vastagságú, vízzárónak tekinthető sorozata képezi. Előbbi rétegsorát vörös és zöldesszürke homokkő, aleurolit és agyagkő, utóbbit pedig dolomit, dolomitmárga, agyagkő, aleurolit, anhidrit és gipsz rétegek építik fel. A két képződmény együttese választja el egymástól a feküben lévő, bányászat által is érintett repedésvizes képződményeket a fedő helyzetben lévő karsztvizes rezervoártól. A felszínközeli elsősorban a Patacsi aleuritos, homokköves rétegek jelentős talajvíz készletet tárolhatnak, itt m/s-os, míg általában, illetve a mélyebben lévő szintekben m/s-os szivárgási tényezővel jellemezhetők. A gipszes-anhidrites, agyagos rétegek plasztikusak, így a szerkezeti zónák elzáródnak, elhalnak bennük. A szivárgási tényezőik alig mérhetők. Elterjedésük a Ny-Mecsek É-i és K-i részeire korlátozódik. A Patacsi Aleurolit Formációból fokozatosan fejlődik ki a karbonáttartalom növekedésével a Víganvári Mészkő Formáció, amely a jelenleg érvényes besorolás alapján a Misinai Formációcsoport legalsó egységét jelenti. Az ide tartozó dolomit, dolomitmárga, majd a bitumenes lemezes mészkő, mészmárga rétegek agyagtartalmuk, illetve a köztük lévő agyagrétegek, továbbá szerkezetük miatt nem karsztosodnak, így bennük rétegesrepedésvizes rendszer alakul ki. Vízvezető és víztározó képessége erősen változó, a tektonikus zónákban megnövekedhet. Folyamatos települése ellenére elkülönítik a fedő karsztvíz tárolótól [1]. Vízellátási szempontból jelentéktelen. A Nyugat-Mecsek északi szárnyán kb. 50 km 2 -es felszíni elterjedésben helyezkedik el a középső triász mészkő és dolomit rétegekből felépülő karsztvíztároló rendszer (Misinai Formációcsoport). A felszínen csak a felszíni vízválasztótól északra, az antiklinális É-i szárnyán fordul elő, kibukkanó rétegfejei a leszálló karszt táplálását biztosítják. Vízutánpótlása főleg a felszínére hulló csapadékvízből, illetve a Nyáras-, Körtvélyes- és Szuadó-patakok által az alsó triász törmelékes sorozatból felépülő Jakabhegyről lefutó csapadékvizekből és a vízzáró rétegek határa fölött kialakuló átbukó források vizéből történik. A területen fedetlen és észak felé mélyülve fedett formában egyaránt előfordul. A rétegek észak felé fokozatosan egyre vastagabb miocén rétegek alá kerülnek (mélykarszt terület). A hegységre jellemző többirányú törések mentén meginduló karsztosodás MECSEKÉRC Zrt. 12

15 összefüggő karsztvíz-nívóval rendelkező rendszert eredményezett. Vízellátás szempontjából jelentős, mivel az Orfű-Abaliget üdülőövezet vízellátását és tavainak vízutánpótlását biztosítja. A karsztra a hegység ÉK-i részén vízföldtani szempontból jelentéktelen elterjedésű repedésvizes, illetve vízzáró márgák, és felső-triász korú homokkövek települnek. Meg kell említenünk a területen főleg az alsó-triász képződményekben található, alsó-kréta korú alkáli bazalt telepteléreket, amelyek 1-10 m vastagságban gyakran harántolják a Nymecseki kőzeteket. Mivel a telérek törésekhez kapcsolódnak, vízvezető képességük általában a környezetüknél nagyobb, vízföldtani jelentőségük a víztartó szintek közötti kommunikációban lehet. Az északi előtéren többnyire közvetlenül a karsztra települő miocén agyagos homok, és agyagos kavicsrétegek találhatók, helyenként nagyvastagságú riolit tufa betelepülésekkel. Ezek vízföldtani szempontból vízben szegény rétegvizes összletként értékelhetők. A víztározó és vezető képessége erősen változó, víztermelése egy-egy kisebb település ellátására korlátozódik. Az agyagos rétegek m/s, a homok rétegek m/s nagyságrendű szivárgási tényező értékekkel jellemezhetők. A Ny-Mecsek északi és déli előterében megtalálható előtéri medencéket kisebb részben alsó, nagyobb részben felső pannon üledékek töltik ki, melyek rétegsorát kavics, homok, aleurit és agyagrétegek ismétlődése alkotja. A rétegvizes összlet a hegységet körülvevő medencéket tölti ki, ahol vastagsága a több száz métert is elérheti, mint például a déli előtérben. Ezeken a helyeken vízbeszerzési szempontból igen nagy jelentősége lehet: a pécsi vízellátásban meghatározó Tortyogói és Pellérdi vízműterületekről közel száz mélyfúrási kútból évente 5-6 millió m 3 ivóvizet termelnek ki (a 2010 utáni évekre vonatkozó adat). Az agyagos rétegek m/s, míg a homokos, kavicsos rétegek m/s nagyságrendű szivárgási tényezővel jellemezhetők Hidrodinamikai viszonyok A perm-triász repedésvíz szintje nagyobbrészt, a Nyugat-Mecsek középső és déli részén nyílttükrű, a felszín felől nem védett és nincs nyomás alatt, amely egyben a beszivárgás, a repedésrendszer utánpótlódási területét is jelenti. A vízdomborzat a Jakabhegy körzetében centrális maximummal jellemezhető, ahol a vízszint abszolút magassága az 550 mbf-et is meghaladta, innen a kelet-nyugat irányban megnyúlt vízdombtól tulajdonképpen sugaras irányban csökkenő magasságot ért el. A déli hegységperemen a perm-triász repedésvizek szintje mindössze mbf volt illetve helyenként ma is ennyi. Az alacsonyabb térszíneken a repedésvizek szintje beleesett a felszínközeli aprózódási zóna talajvizes rendszerébe, és megközelítette a 2-5 m mélységet is. A magasabb területek (pl. Jakabhegy) MECSEKÉRC Zrt. 13

16 felszínhez közeli víztömegei nem az összefüggő repedésvizes rendszerbe tartoznak, hanem egyfajta lebegő talajvizek a Jakabhegyi Homokkő felső részében, a tavi fácies fölött gyakori aleurolitrétegek felett. A valószínűsíthető eredeti vízszint itt m mélységben lehetett. A fentieknek megfelelően a regionális vízmozgás az összletben sugárirányú, bár ettől helyileg nagyon sok esetben van eltérés. Északi és keleti irányban az összlet a dőlésviszonyoknak és a domborzatnak megfelelően alacsonyabb helyzetű vízzáró fedőrétegsor alá kerül, így vize nyomásalattivá válik. Az antiklinális északi szárnyán a kutatófúrások mindig a fedőkőzet feküszintjénél magasabb szintű, tehát nyomásalatti vizet tártak föl, sőt a kedvező, alacsonyabb helyzetből, völgyekből kiindulók kifolyó, pozitív vizet produkáltak. Ez egyben a középső-triász aleurolit és gipszes összletének vízzáróságát is igazolja. Ilyen terület a Sás-, Nyáras-, Magyarürögi-, Szentkúti-völgy, Abaliget [4]. A középső-triász lemezes mészkő a karsztrendszer alatt hasonló képet mutat. Az anizuszi karsztos mészkő összlet ugyanis egy kevésbé karsztosodó, tehát vízrekesztő határdolomittal és egy márgás zónával indul, mely biztosítja a réteges repedésvíz elkülönülését a karsztvíztől: előbbi esetén a nyugalmi nyomásszint mbf, mely néhány m-rel meghaladja a karsztvíz szintjét. A repedésrendszerben a vízmozgás a dőlésnek megfelelően északi illetve keleti irányú. A nyugat-mecseki karszt nyugalmi vízszintje a lelőhelyi területen a hegység északi lejtőjén mbf magasságban indul és innen egyenletesen lejt északi irányban a hegységperemi források (Orfű-Abaliget) kilépési szintjéig ( mbf). A terület zöme lefolyástalan, a ráhulló csapadékot a felszíni karsztos formák (víznyelők, dolinák) elnyelik, és az állandóan vízzel kitöltött üregrendszerű karsztos tömegekbe vezetik. E helyen a karszt fedetlen, a karsztvíz nincs nyomás alatt. Az északi peremeken azonban a karsztvíz jelentős része a lezökkent, medencealjzati mészkőtömegbe áramlik át és itt nyomásalattivá válik. A déli előtér pannon rétegvizei utánpótlásuk jelentős részét a perm-triász repedésrendszerből kapják. Az utánpótlási terület magasabb hidrosztatikai nyomásánál fogva, a pannon rétegvizek nyomás alattiak, a korábbi megfigyelések szerint gyakran pozitívak voltak. Erre utal a névadó, egykor nagy hozamú, ma már kiapadt Tortyogóforrás, mely ezen összletből származott, és az első tortyogói és pellérdi kutak pozitív, kifolyó vize is. Mára ez a helyzet a vízműkutak szivattyúzása következtében kialakult depresszió miatt megszűnt. A hegység belseji és a medencékbeni talajvizek természetüknél fogva nyílt víztükrűek, nem nyomás-alattiak. A felszíni vízfolyásokkal közvetlen kapcsolatot tartanak. A déli előtérben szintjük ma magasabb, mint a pannon rétegvizeké. MECSEKÉRC Zrt. 14

17 A repedésvizes összlet vizének kapcsolatrendszere A felszín alatti vizek mozgását a klasszikus hidrogeológia értelmében a morfológiai kép, a települési viszonyok és a vízzáró képződmények elhelyezkedése befolyásolja. A vízmozgást az alábbiak szerint értelmezhetjük. Az antiklinális boltozatában és egyben a legmagasabb morfológiai helyzetben lévő perm-triász repedésvíz-tároló feszín alatti vizeinek mozgása radiális, a nyomáslejtők irányába mutat, amely természetesen helyileg módosulhat. A repedésrendszerek vízzel telítettek, így a talajvizek és a mélységi repedésvizek között az egész területen szoros kapcsolat van. A vízmozgás döntő hányada a talajvizes zónában, a morfológiai lejtők irányába történik [3]. A vízmozgás az antiklinális északi szárnyán, illetve északkeleti irányban az alul és felül egyaránt vízzáró képződményekkel határolt perm-triász összletben csak rendkívül lassú ütemben a mélység felé irányulhat. A homokkő összletet a karsztvizes összlettől m vastagságú vízzáró aleurolites-gipszes üledéksorozat különíti el, amelyben az esetleges kapcsolatot biztosító tektonikus, zúzott zónák elzáródnak, így a felszín alatti kommunikáció kizárható. A homokkőből a felszínre jutó források vize ugyanakkor a felszíni vízfolyásokkal (Nyáras-, Szuadó-, Körtvélyes-patakok) eljut a karsztrendszer víznyelőihez, és így jelentékeny mértékben hozzájárulhat a karsztforrások utánpótlódásához: a Vízfő-forrás és az Abaligeti-barlang forrás felszíni vízgyűjtő területeinek negyedén valamint közel felén perm-triász homokkövek fordulnak elő. A homokkő összlet karszttal való kapcsolatának hiányára döntő bizonyíték, hogy az érckutatás során a karszt és a gipszes képződmények kizárásával megfúrt perm-triász rétegek mindig pozitív nyomásszintű vizeket produkáltak. A másik jelentős kommunikációs lehetőség a perm-triász repedésvizek és a déli előtéri pannon rétegvizek illetve talajvizek között áll fenn. A Mecsek déli lejtőin az ugyanezen irányban áramló felszínhez közeli repedésvizek szintje az aprózódási zónába esik. Mivel pedig a perm-triász homokkövekre felfekvő pannon üledékek a peremi sávban nagyon gyakran durva törmelékesek, tehát jó vízvezetők, az átáramlás így természetes állapotban akadálytalanul megtörténhet. Az északi szárnyon tapasztaltakhoz hasonló a helyzet a déli előtér felé lefolyó felszíni vizekkel, ugyanis a hegységből eredő vízfolyások (Bicsérdi-, Zsid-, Kajdács-patakok) vizének jelentős része, kis hozam esetén akár teljes mennyisége a peremi sávban beszivároghat. Így a déli szárny felszíni és felszín alatti vizei az előtéri medencét kitöltő pannon rétegvizek utánpótlását biztosítják, illetve részben a medence aljzatban áramolnak tovább. Nyugati irányban a BAF felszín közeli töredezett zónájában kialakult talajvíztartóval tarthat kapcsolatot. MECSEKÉRC Zrt. 15

18 2. Az üregrendszer környezetének primer és szekunder potenciálviszonyai 2.1. Primer állapot A bányászatot megelőző primer nyomásviszonyokat tekintve nem rendelkezünk teljes körű ismeretekkel, de a rendelkezésre álló adatok alapján az alábbi nyugalmi vízszintek lehettek jellemzők: perm-triász repedésvizek: mbf, karsztvíztároló: mbf, pannon rétegvizek: mbf. A valószínűsíthető primer vízszinteloszlás illetve vízáramlási viszonyokat az 5. sz. ábra szemlélteti. A homokkő összletben annak nagy tömege miatt bonyolult térbeli áramlási rendszer alakult ki, ahol az uralkodó hidraulikai gradiens a kiemelt helyzettű beszivárgási területeken lefelé irányul, a kisebb magasságú, medenceperemi területeken pedig dominánsan oldalirányú. Az összlet repedésvizének utánpótlódását gyakorlatilag csak a csapadék beszivárgó hányada adja. A homokkő és a karszt között nem állt fenn kapcsolat, mert eredeti állapotban a karszt mélyfeküjében települő homokkő összlet repedésvizének piezometrikus szintje magasabb volt a karsztvízszintnél. A homokkő és a pannon képződmények kapcsolatában felfedezhető némi folyamatosság annak köszönhetően, hogy az előtéri medenceüledékek pórusvize a primer állapotban is kapott utánpótlást a homokkő összletből. Bár a permpannon határ közelében nincs jelentős különbség a nyomásviszonyokban, az itteni figyelőkút-párok monitoring adatai alapján a pannon pórusvizekre jellemző hidraulikus emelkedési magasság minden figyelőkút esetében nagyobb, mint a repedésvizes összletben. A pannon rétegvíztároló az összlet rétegzettsége és heterogén hidraulikai tulajdonságai miatt eredeti állapotában sem volt jellemezhető egy nyomásfelülettel, illetve pozitív kutak is előfordultak, vagyis az oldalirányú gradiensek mellett felfelé mutató nyomáscsökkenés is előfordult A bányászat hatására bekövetkező szekunder állapot Az uránbányászat során területileg és a nyomásviszonyokat tekintve is elkülönült egymástól az I. üzem valamint az északi bányaüzemek. A bányászati tevékenység során mindkét helyszínen a bányaüregek folyamatos víztelenítése történt, a kiemelt vízmennyiség időbeli alakulását a 7. sz. ábra szemlélteti egészen október 30-ig, a szivattyús vízemelés leállításáig. Ezen időpontig mindösszesen 71,9 millió m 3 bányavíz MECSEKÉRC Zrt. 16

19 került kiemelésre a teljes bányatérségből, melynek kétharmadát, mintegy 46,8 millió m 3 -t tett ki az északi üzemekből kitermelt víz. 5. sz. ábra: Primer vízszinteloszlás és vízáramlás térkép [8] 6. sz. ábra: Szekunder vízszinteloszlás és vízáramlás térkép [8] MECSEKÉRC Zrt. 17

20 kiemelt vízmennyiség [m 3 ] A folyamatos víztelenítés hatására a Jakab-hegy környezetében egyetlen nagy, mintegy km 2 nagyságú depressziós terület alakult ki, melynek mélysége a felszíntől m is lehet, mélypontjai pedig az aknák körül jöttek létre (6. sz. ábra). A kelet-nyugati irányban elnyúlt depressziós tölcsér alakja részben összefügg a Ny-Mecsekre jellemző, nagyszerkezeti rendszer irányítottságával is. A depressziós vízszint északi, nagyobb területű része magasan az üregrendszerek fölött helyezkedik el. Az északi peremsáv már a nyomásalatti perm-triász repedésvíz tömegét foglalja magában, itt jelenleg is piezometrikus a vízszint, vagyis még mindig a fedő vízzáró összlet talpszintje fölé emelkedik, bár a bányászat előtti időszakra jellemző pozitivitás már többnyire megszűnt S kiemelt bányavíz: 71,9 Mm I. Bányaüzem É-i Bányaüzemek sz. ábra: A bányaüzemekből történő vízemelés 1999 végéig [6] A 8. sz. ábra mutatja be az északi bányaüzemekből történő vízemelést, megjelölve azon éveket, ahol egy-egy bányaüzem megnyitásra került. Látható, hogy az újabb bányatérségek megnyitása a fakadó vizek jelentős emelkedését okozta, amely idővel stabilizálódott. A gyakorlat azt mutatta, hogy a bányászat során ahogy haladtak előre, újabb és újabb repedésvizek jelentek meg, viszont a korábbiak hozama fokozatosan csökkent, majd elapadt. A depressziós területeken lényeges vízföldtani változások jöttek létre. A perm-triász repedésvizes összlet felszíni elterjedési területén számos forrás elapadt. Ilyen területek a Jakab-hegy déli előtere, az északi területen a vízzáró összlet peremén átbukó források főleg a Jakab-hegy északi lejtőin. Ugyanakkor az üregek fölött, már a primer fázisban is, függő víztömegek alakultak ki, így az innen utánpótlást kapó források megmaradhattak, bár hozamuk lecsökkent vagy időszakossá váltak. A kialakult szituációt jól szemléltetik a következő nyomáseloszlás szelvények (9-10. sz. ábrák). MECSEKÉRC Zrt. 18

21 8. sz. ábra: Az északi bányaüzemekből történő vízemelés 1999 végéig 9. sz. ábra: Az 1994-es állapotra vonatkozó nyomáseloszlás É-D irányú metszetben [5] MECSEKÉRC Zrt. 19

22 10. sz. ábra: Az 1994-es állapotra vonatkozó nyomáseloszlás ÉNy-DK irányú metszetben [5] A bányászat során a víztelenítés hatására két vízszint alakult ki egymás felett. Az egyik a bányaüregek, illetve a felszakadások, omlások közvetlen környezetében, a másik a felszínhez közeli mállási-aprózódási szint erősen repedezett zónájában. Ezt kettős depressziónak nevezték. A két vízszintet illetve víztestet egymástól alig repedezett, kvázi természetes állapotban maradt, mindkét rendszernél rosszabb vízvezető képességű kőzettömeg választja el. Amennyiben a bányatérség méretei nagyok és viszonylag közel helyezkednek el a felszínhez, akkor és ott a két víztömeg illetve vízszint azonos, egybekapcsolódik [16]. 3. A bányabezárás utáni átmeneti és a tercier potenciálviszonyok 3.1. A bányabezárás koncepciója A bányászat során mintegy 18 millió m 3 föld alatti akna, vágat illetve fejtési és egyéb üreg került kialakításra, melynek döntő részét, mintegy 15,7 millió m 3 -t az északi üzemek bányatérsége tesz ki. Ezek összefüggő, illetve egymással a felszín alatt összekapcsolódó üregrendszert alkotnak, míg az I. üzem földalatti térségei ettől elkülönülő, önálló üregrendszert képeznek. A felhagyást követően az üregrendszer vízzel telik fel, amely a bányászati tevékenység hatására megváltozott geokémiai viszonyok következtében határérték fölötti koncentrációban old ki szennyező komponenseket a fellazult kőzetekből. A magára hagyott feltelt üregekből a szennyezett vizek kimozdulhatnak, ezáltal elszennyezhetnek más vízadó képződményeket is. Ennek megfelelően a felhagyást tervszerűen kellett MECSEKÉRC Zrt. 20

23 elvégezni, biztosítva azt, hogy a bányavizek egy ponton jelenjenek meg a külszínen. Ezen célból elsődleges szerepet kapott a tárószinti vágatrendszer (ún. 0 szint), mely Kővágószőlős déli részéről, a III. üzemből indulva került kihajtásra északi irányba, és mbf szintek között egybekapcsolja a II. valamint a IV. és V. üzemek vágat- és fejtésrendszereit. A föld alatti térségek felhagyására kidolgozott koncepció a földtani-vízföldtani és a bánya települési körülményeinek figyelembevétele mellett azzal számolt tehát, hogy az É-i bányaüzemek esetén az üregrendszer magára hagyható, tekintettel arra, hogy az É-i (K-i) táró a hasonló mechanikai tulajdonságú kőzetekben végzett bányászati tapasztalatok alapján igen hosszú időn keresztül (akár több száz évig is) meg fogja őrizni vízelvezető funkcióját. Ennek legfontosabb eredménye, hogy így a vízzel feltelő üregrendszernek mindig lesz megcsapolása a mbf szinten. Ez a szituáció egyúttal arra is megoldást eredményez, hogy a feltelő üregrendszerből a fakadó víz egy ponton, ellenőrizhető körülmények között jelenjen meg a felszínen. A bányabezárási munkák során 2000-ben minden üzemben kialakításra kerültek azok a csatlakozó pontok, melyek várhatóan hosszú távon biztosítani fogják a kapcsolatot a tárószint és a különböző bányatérségek között, és lehetővé teszik az adott üregrendszerben fakadó vizek és a tárószintig történő feltöltődés után jelentkező bányavizek É-i tárói felé történő kivezetését A bányaüregek feltelési folyamata Az északi bányaüzemekből végzett tartós vízkiemelés leállításával a bányaüregek és környezete potenciálviszonyait tekintve egy átmeneti időszak kezdődött. A repedésvizek áramlási viszonyainak szempontjából fontos tényező, hogy az üregkialakítás során a kőzetjövesztés hatására létrejött roncsolt illetve zavart kőzetkörnyezetben (EDZ/EdZ) megnövekedett a hidraulikus vezetőképesség. A jövesztés kiterjedt és a kiindulási állapothoz képest szignifikánsan kisebb teherbíró-képességű zónákat hozott létre a befolyásolt kőzetkörnyezetben. Az üregek és ezen zónák tönkremenetele hosszú távon bizonyosan bekövetkezik, de a felszakadási folyamatok korlátozottan mennek majd végbe, ugyanis az érintett kőzettípusokra nem jellemző a teljes mértékű öntömedékelődés illetve az öngyógyulásra való hajlam. A repedésvizek áramlása szempontjából kedvezőbb hidraulikai helyzet így segíti a feltelést, és az üregrendszer feltelése után is fennáll majd, utóbbi ugyanis lényegesen rövidebb idő alatt bekövetkezik, mint a tönkremeneteli folyamatok, melyeket a depresszált kőzetkörnyezet repedésrendszerének folyamatos telítődése egyébként is késleltet illetve bizonyos mértékig ellensúlyoz a semleges feszültség növekedése miatt. Ez a szekunder fázisra jellemző, akkor nagyrészt víztelenített állapotban található repedések résméreteit tágít(hat)ja, nagyjából az eredeti állapotot megközelítő mértékig, ezáltal pedig az effektív porozitást továbbá a hidraulikus vezetőképesség értékét is megnövel(het)i. MECSEKÉRC Zrt. 21

24 A szekunder állapotból az új egyensúlyi állapothoz vezető átmeneti időszak az É-i üzemekből a bányavíz emelés leállítását követően indult meg, amely két ütemben történt [5]. A III. üzemi vízemelés leállítása, mivel ez az üzem csak a táró szinten kapcsolódik a többi üzemmel, 1994 végén megtörtént. A II-IV-V. üzemek esetén a IV. üzem -400 m szintjéről a külszínre történő vízemelést mintegy 5 évvel később, 1999 októberében állították le véglegesen. Ezt követően a III. üzemi É-i és K-i tárókon keresztül csak a táró illetve a tárószint fölötti üregek gravitációsan kifolyó vizei jutottak ki a külszínre, amelyek mennyisége éves átlagban a csapadékviszonyoktól függően m 3 volt. A korábban a mélyszintről napi m 3 víz emelésének megszüntetésével így szakaszosan megkezdődött a négy bányaüzem tárószint alatti üregeinek feltöltődése. A feltelés ütemét a III. üzem esetén a 14. szintre lyukadó S-5 jelű fúrás segítségével követik nyomon. A tárószintig az üregrendszer 2015 márciusára telt fel, ekkortól tartósan megemelkedett urántartalmat és hozamot mértek a kifolyó víz tekintetében. Ugyanakkor a K-i tárón kifolyó víz hozama és urántartalmában nem következett be változás, amely jelzi, hogy az továbbra is a keleti alapvágat és a táró nyitópontjához közeli -1. és -2. szintek környezetéből származó vizeket csapolja (az említett szintek már korábban, a bányabezárás során feltöltődtek). Az S-5 fúrásban mért vízszint idősort egyúttal a III. üzemi üregrendszer tárószintig történő feltelési folyamatát a 11. sz. ábra szemlélteti. Az északi bányaüzemek esetében üzemenként létesült egy-egy üregvízszintet ellenőrző monitoring fúrás, melyek a következők: S-9: II. üzem 25. szint, 4215/a IV. üzem (volt aknatengely-fúrás), S-11 IV. üzem 6. szint, 3183 V. üzem 13. szint. A fúrásokból származó vízszint idősor alapján a bányaüregek vízszintje folyamatosan emelkedik, a kutakban néhány m-es szisztematikus eltérést lehet ugyan tapasztalni, de az eredmények összhangban vannak egymással. A mérések alapján 2011 során az V. üzemi és a IV. üzemi üregrendszer már teljes mértékben feltöltődött, előbbi -290 mbf, utóbbi pedig -264 mbf szinttel bezárólag. Így jelenleg a II. üzem üregrendszerének feltöltődése zajlik. A 2015-ös állapot szerint a vízszint -75 mbf-ről -35 mbf-ig emelkedett, tárgyi jelentés lezárásáig pedig elérte a 10 mbf szintet, ahogy azt a 11. sz. ábra szemlélteti A várható tercier állapot A bányabezárási koncepció alapján az üregrendszer mbf közötti tárószintig történő feltelése után a tárószint egyfajta drenázs rendszerként megcsapolja majd az üregek vizét. Az üregekben kialakuló nyomásviszonyok a kőzetkörnyezetben uralkodó nyomás alatt maradnak, így a tárószintig történő feltelés után is a repedésvizek áramlási iránya a bányaüregek felé fog mutatni [6]. Természetesen lokálisan az üregek környezetében is MECSEKÉRC Zrt. 22

25 előfordulhatnak a megcsapolási szint feletti hidraulikus emelkedési magasságok, de az üregekben illetve azok legnagyobb részében a tárószinthez közel álló vízszint kialakulásával lehet számolni. A gyakorlatban ez azt is jelenti, hogy a bányászat után maradó üregek a feltöltődést követően is kismértékű depresszionáló hatást fognak kifejteni a kőzetkörnyezet nyomásállapotára, vagyis elvileg kicsi az esélye annak, hogy az É-i tárón kifolyó bányavízen túlmenően a bányászati üregekben tárolódó szennyezett öregségi víz a kőzetkörnyezetbe kiléphessen. A tárószinti vágatrendszernek ez a drenázs mechanizmusa a kőzetkörnyezetben idővel végbemenő felszakadások, végső soron pedig a vágatok és üregek tönkremenetele után is működni fog, a bányaüregek tárón keresztül történő megcsapolás egyfajta stacioner állapotot vesz fel. MECSEKÉRC Zrt. 23

26 11. sz. ábra: A III. és az északi bányaüregek feltelési folyamata Az uránipari bányabezárás valamint annak környezetvédelmi vonatkozása szempontjából kedvezőtlen, de ugyanakkor igen kis valószínűséggel bekövetkező kimenetel esetén a bányaüregeket összekötő vágatokban olyan elzáródások is keletkezhetnek, melyek megakadályozzák az egységes üregvízszint kialakulását. Ekkor elviekben az egyes üregek vagy fejtési mezők feltelő vízszintje a lokálisan kialakuló torlasztó hatás miatt az É-i táró szintje fölé is emelkedhetne, így a bányavizek a homokkő repedésrendszerén vagy akár a felhagyott bányászati objektumok mentén felszínre szivároghatnak. Ezen eshetőség előfeltétele azonban, hogy az érintett vágatok és a vágatkörnyezet fellazult zónája MECSEKÉRC Zrt. 24

27 együttesen és teljesen vízzáró módon tömődjenek el, amelyet a homokkő bányászat során behatóan megismert litológiai, szerkezetföldtani, kőzetmechanikai tulajdonságai sem indokolnak. Így ezzel a kimenetellel, mint reálisan megvalósuló fejlődéstörténeti forgatókönyvvel, a bányabezárási koncepció kidolgozásakor sem számoltak [9]. Mindazonáltal nem zárható ki teljesen az az eshetőség sem, hogy egyes bányatérségek elzáródnak és ezek környezetében magasabb vízszintek alakulnak ki. Ez elsősorban olyan területeken következhet be, ahol az egyes bányatérségek kapcsolata limitált, csak egy-egy aknán, vágaton keresztül lehet kapcsolat, a bányatérség felhagyásakor lezárták. Ilyen terület a II. üzem térsége. A II. bányaüzem fejtési üregei vannak a felszínhez a legközelebb, ezért ez a terület eleve nagyobb figyelmet igényel, elsősorban környezetvédelmi szempontból. A II. bányaüzem nyugati mezőjének környéke a legkritikusabb, ahol mind a légfeltöréseken, mind a természetes vetőrendszereken keresztül lehetőség nyílhat a feltelő bányatérségekből uránnal szennyezett vizeknek a felszínre jutására, mivel a környező völgyeknek (Sás-völgy, Nyistári-árok) térségében a terepszintek a feltelés után várhatóan kialakuló vízszinteknél mélyebben helyezkednek el. Különösen nagy erre az esély, ha a felszín alatt összenyitott bányatérségek közötti összeköttetések eltömődnek, a vágatok beomlanak, mert ebben az esetben az egyes bányamezőkben eltérő potenciálszintek alakulhatnak ki, illetve az É-i tárón keresztül a megcsapolás nem lesz hatékony. Fontos megjegyezni, hogy ez elsősorban környezetvédelmi szempontból jelent kockázatot, a felszínen megjelenő szennyezett víz formájában, a több száz méter mélységben tervezett tárolóra, a tároló térségére a hatása minden szempontból elhanyagolható. Bármelyik lehetőség szerint is menjen végbe a feltelési folyamat, nagy bizonyossággal kijelenthető, hogy a bányászati térségek fölötti repedésrendszerben a primer hidraulikus nyomásviszonyok és áramlási irányok nem állnak vissza. Az északi bányaüzemek esetén ennek olyan lokális következményei valószínűsíthetők, hogy a felszínhez viszonylag közelebb elhelyezkedő üreg- és vágatrendszer folyamatos vízelvonó hatása miatt az elapadt források, ásott kutak továbbra is szárazok lesznek. Ennek jelentősége elsősorban Kővágószőlős és Cserkút tárószinttel megközelített részein lehet. A bányászat okozta vízelvonás lokálisan az antiklinális északi szárnyán települő karsztrendszer vízkészletét is érintette, de az uránipari és BAF monitoring keretében ellenőrzött figyelőkutak vízszint adatai alapján a nyomásszintek nagyrészt visszaálltak az eredeti szintre, illetve folyamatban van a visszatelésük. Regionális viszonylatban a déli pannon előtér felé a homokkő felszínhez közeli repedésrendszerében áramló vizek szignifikáns részét visszatartja a III. üzemi üregrendszer vízelvonó hatása továbbá az I. üzemi üregrendszer körül az ott végzett tartós vízkiemelés következtében kialakult depressziós tér. Ezek a valószínűleg hosszú távon fennálló illetve fenntartott folyamatok a pórusvizes rendszer vízmérlegére negatív hatást gyakorolnak. MECSEKÉRC Zrt. 25

28 4. Szivárgáshidraulikai modellezés A modellezés során a valós vízföldtani viszonyokat szimuláljuk, és közelítjük a számított eredményeket a mért értékekhez, így tudjuk előrejelezni, becsülni a jövőbeli állapotokat. Mindazonáltal nem szabad figyelmen kívül hagyni, hogy regionális modellt kell ebben az esetben felépítenünk a jelenleg ismert információk alapján, és a következőkben bemutatott eredmények becsült értékként vehetők figyelembe. Célunk az, hogy a tervezett bánya létesítésével kialakuló hidraulikai viszonyokat előrejelezzük, figyelembe véve az egykori uránbánya működése és bezárása után keletkezett adatokat, folyamatokat. További célunk az, hogy a kialakításra kerülő bányatérségek hatásterületét meghatározzuk, és megbecsüljük a vízforgalmát, hatását a kiemelt objektumokra A FEFLOW 7.0 környezet bemutatása A hidrodinamikai számítások során a FEFLOW 7.0 FMH3 (3D+2D) verzióját ( , DHI) használtuk, Microsoft Windows XP környezetben. A szoftver végeselem módszerrel számol, mely a modellezett tér tetszőleges csomópontú felosztását teszi lehetővé, teljesen vagy részlegesen automatikus hálógenerálási algoritmusok segítségével. A program rendelkezik elő- és utófeldolgozó képességekkel, valamint egy hatékony szimulációs kóddal. Más rendszerekkel ellentétben, ez az alkalmazás nem egy grafikus felhasználói felület, melyet egy külön fejlesztett szimulációs központi mag köré fejlesztettek, hanem a központi magtól a felhasználói felületig egy teljesen integrált szimulációs csomag. A FEFLOW gyakorlatilag korlátlan alkalmazási területet kínál a felszínalatti vizek szivárgáshidraulikai, anyag- és hőtranszport folyamatainak modellezésére. A szivárgás alapegyenletének a végeselem módszerrel történő megoldása, hasonlóan a véges differencia módszerhez, megköveteli a modellezett tér elemekre történő felosztását. Míg a végesdifferencia módszer megköveteli az ortogonális rácsháló alkalmazását, addig a végeselem módszer lehetővé teszi a tartomány tetszőleges alakú elemekre való felbontását. A program lehetővé teszi a tetszés szerinti geometria kialakítását (12. sz. ábra): A 2D FEFLOW modulban lineáris 4-csomópontos és 8-csomópontos négyoldalú elemek, valamint lineáris 3-csomópontos és 6-csomópontos háromoldalú elemek állnak rendelkezésre. A 3D FEFLOW modulban 8-csomópontos és 20-csomópontos négyoldalú prizmák és 6-csomópontos és 15-csomópontos háromoldalú prizmák állnak rendelkezésre. A végeselem módszer alapgondolata a lokális közelítés elve, ami azt jelenti, hogy az egyes felvett elemek mentén a keresett mezők (nyomásszint, szivárgási sebesség, hőmérséklet MECSEKÉRC Zrt. 26

29 eloszlás) előre felvett paramétereket tartalmazó függvényekkel közelítjük. A lokálisan felvett közelítő függvényeket azután a szomszédos elemek mentén valamilyen hibaelv alapján illesztjük, így végül a teljes vizsgált tartományra előállítunk egy megfelelő rendben folytonos közelítő mezőt. A végeselem módszernél az elemek nem az oldalaikon, hanem a csomópontjaikon keresztül illeszkednek egymáshoz. Ezért az elemek vízmérlege helyett a csomópontok vízmérlegét írjuk fel, és nem az elemek átlagos nyomásszintjét, hanem a csomópontok nyomásszintjét számítjuk ki. A térbeli folytonosság azáltal valósul meg, hogy két szomszédos elem közös csomó-pontjában a nyomásszintnek egyformának kell lenni, bármelyik elem felől közelítjük is meg. 12. sz. ábra: A Feflow szoftverben alkalmazható elemek (a) 4-csomópontos b) 8-csomópontos négyoldalú elemek, c) 3-csomópontos d) 6-csomópontos háromoldalú elemek e) 8-csomópontos f) 20-csomópontos négyoldalú prizmák g) 6-csomópontos h) 15-csomópontos háromoldalú prizmák) A kezdeti feltételeket (potenciálértékek) és a peremfeltételeket is csomópontokra adjuk meg. Mivel valamennyi csomópontra felírható a vízmérleg, ezért a csomópontok számának megfelelő számú egyetlenrendszer megoldását kell elvégeznünk, minek eredményeképpen valamennyi csomópontra meghatározzuk egy t idő elteltével kialakuló potenciálértéket. Lehetőség van permanens és nempermanens, telített és telítetlen, sűrűségfüggő szivárgás valamint tömeg- és hőtranszport szimulációjára. A szoftver széles eszköztárából mi a folyadék-áramlási modult használtuk. Közvetlenül felhasználható felszín alatti szennyezőanyagok áramlásának térbeli és időbeli leírására, a szennyeződés terjedésének előrejelzésére, geotermális folyamatok MECSEKÉRC Zrt. 27

30 modellezésére, áramvonalak és áramlási izochron felületek megjelenítésére, megelőzési és kárelhárítási munkatervek elkészítésére továbbá monitoring rendszerek tervezésére. A megoldható feladatok geometriája: kétdimenziós horizontális, kétdimenziós vertikális, háromdimenziós. A vizsgálatba bevonható fizikai folyamatok: szivárgás telített közegben (nyomás alatti vagy szabad felszínű), szivárgás telítetlen közegben, oldott anyag transzport (advekció, diffúzió, diszperzió, adszorpció, lebomlás), hőterjedés. A matematikai probléma megoldása Galjorkin-típusú végeselemes módszerrel történik, az elemek lehetnek lineárisak vagy kvadratikusak. Az elemek alakja kétdimenziós esetben háromszög vagy négyszög, három dimenzióban prizma vagy (torzult) hexaéder. A programcsomag rendelkezik interaktív grafikus elő- és utófeldolgozó rendszerrel. A program tartalmazza a végeselemek keverhetőségének lehetőségét, azaz 1D-s (csatorna, meder), 2D-s (tektonikai vonal, repedezettség modellezés (barrier) és 3D-s (mátrix) elemek használatát ugyanabban a modellben. A módszer csomópontokat és elemeket használ, mely segítségével a teret szabálytalan alapú, a tér határait jól követő hasábelemekre osztja. A szivárgáshidraulikai paramétereket ezen csomópontokban adjuk meg, melyeket interpolálunk a tér pontjaira. Mivel a célunk, hogy a program által generált folyamatok eredménye a valósághoz minél jobban hasonlítson, ezért a modellbe a valóságos, de némileg egyszerűsített földtani és vízföldtani viszonyokat építjük be. Ennek egyik ellenőrzési eszköze a kalibráció, mely során azt vizsgáljuk, hogy a modellezett területen a megfigyelő kutakban az általunk mért vízszintek és a modell által számítottak között a különbség hogyan alakul a modellparaméterek változtatása során. A modellkörnyezetben lehetőség van a térbeli elemek mellett vertikális és horizontális egy és kétdimenziós elemek alkalmazására, melyek segítségével például üregek és járatok, vetők és véges vastagságú bányatérségek, természetes, üres vagy tömedékelt állapotukban a modellbe illeszthetők. A modellezés során számíthatók csomópontokra, vonalakra, elemekre vagy megadott térrészekre értelmezett hozamok. Megrajzolhatók vele a folyadék MECSEKÉRC Zrt. 28

31 áramvonalai, és számíthatók elérési idők is. A modellek lehetnek permanens vagy nem permanens viszonyokra vonatkozók. A szoftver segítségével a hővezetést és tározást számítani lehet mind folyékony fázisban, mind a kőzetmátrixban (konvektív konduktív hőtranszport). Használata során lehetőség van a hőmérsékletfüggő folyadéksűrűséget és viszkozitást számításba venni (sűrűségkapcsolt modellezés). A modellekben mind a víz, mind a hő és anyagtranszport esetén Neumann, Dirichlet vagy vegyes transzfer típusú peremfeltételeket lehet megadni, mely peremfeltételekhez tartozó potenciálszintek és/vagy hozamok minimuma vagy maximuma is korlátozó feltételként megadható. Az automatizált modell optimalizálás PEST alapú. A szimulációs folyamat hatékony ellenőrzése a testre szabható valósidejű diagramokkal történik. A térképek szerkesztésére, a lokális adatokból interpolációk végzésére az AutoCad 2017, Arc View 10.5 és a Surfer for Windows változatát ( , Golden Software, LLC) használtuk fel. A felsorolt szoftverek jogtiszták, a MECSEKÉRC Zrt. tulajdonában vannak A modellezéshez használt végeselemháló generálásának elvei A végeselemes modellszámításokhoz a vizsgált tartományt első lépésben vízszintes síkban lévő háromszög alakú elemekre bontottuk. A FEFLOW programcsomag a háromszögháló generálását a felhasználó által megadott rögzített vonalak és pontok alapján önmaga végzi. A háromdimenziós modellt így elem alkotja, míg a modell szabadságfokainak száma (csomópontok) A végeselemháló generálása egy meglehetősen hosszadalmas és a számítási eredményekre való hatása miatt igen kényes folyamat. A végeselemhálót úgy kell felépíteni, hogy az alábbi modell-elemek alakját követni lehessen vele: Modellhatár Vízfolyások, állóvizek Bányatérségek, vágatok Hidrosztratigráfiai réteghatárok, kiékelődési vonalak Vízkutak, földtani fúrások Források. MECSEKÉRC Zrt. 29

32 A generált modellhálót minden munkafázis után ellenőrizni és manuálisan korrigálni kell, hogy minél izometrikusabb elemek jöjjenek létre A modellezett terület Az uránkutatáshoz kapcsolódóan több száz fúrás mélyült (13. sz. ábra), ezek célja elsődlegesen a földtani kutatás volt, ezért nem mindenhol jegyezték fel a felszín alatti vízre vonatkozó adatokat, illetve nem végeztek ez irányú méréseket. Ahol azonban jó minőségű vagy nagyobb mennyiségű réteg- vagy karsztvizet találtak, azokat kiképezték termelőkúttá, és átadták az önkormányzatoknak, ezek a fúrások ma is üzemelő vízműkutak. A lemélyített fúrásoknak köszönhetően nagy mennyiségű földtani információ áll rendelkezésre a földtani modell felépítéséhez. Ennek feldolgozását a MECSEKÉRC Zrt. geológusai végezték el ban a GOP /A számon, az Európai Regionális Fejlesztési Alap és hazai költségvetési előirányzat támogatásával megtörtént a vizsgált terület koncepcionális vízföldtani modelljének felépítése. A modellterület horizontális lehatárolásánál a Golder Associates (Hungary) Kft. által kijelölt területhatárt [2] elfogadtuk és a továbbiakban ezt alkalmaztuk. MECSEKÉRC Zrt. 30

33 A rögzítendő réteghatárok az alábbiak voltak: 13. sz. ábra: A területen mélyült fúrások kristályos alaphegység fedő (Baksai, Mórágyi Gránit F., Helesfai Szerpentinit, Ófalui, stb.); Bodai Agyagkő Formáció (továbbiakban BAF) fekü; P-T repedésvizes összlet feküje (azonos a BAF fedővel); Produktív fekü; Produktív fedő; Főkonglomerátum fekü; Főkonglomerátum fedő; Tavi fekü (Égervölgyi Tagozat feküje); karszt fekü (Víganvári Mészkő fedője); karszt fedő (Kantavári Formáció teteje); MECSEKÉRC Zrt. 31

34 kainozoos képződmények feküje (ez tartalmazza a talajt, egyéb negyedidőszaki és pannóniai képződményeket, és legtöbbször a miocén feküjét jelenti, de előfordulnak idősebb paleogén képződmények is); Z (felszín mbf a digitális terepmodellből származtatva). 14. sz. ábra: Fedett földtani térkép [24] A felsorolásból látszik, hogy a réteghatárok kiválasztásánál több szempont is figyelembe lett véve. A felső-karbon, perm-triász alaphegységi üledékes rétegösszletek és a kainozoos fedőüledékek alatt, valamint kisebb területeken felszínen megismert különböző kristályos aljzati képződményeket attól függetlenül, hogy a különböző szerkezeti blokkokban eltérő kifejlődést, kőzetösszetételt mutatnak (pl. Baksai Komplexum, Mórágyi Gránit Formáció, Ófalui Formáció, stb.) egységesen kezeltük, mert vízföldtani szempontból, hasonló paraméterekkel jellemezhető, repedésvizes MECSEKÉRC Zrt. 32

35 kifejlődések. Alsó határa (a modell szempontjából) mbf, felső határa a kristályos alaphegység fedője. A kristályos aljzatra települő, jelentős összvastagságú ( m), idősebb felsőkarbon, alsó-permi homokkő, konglomerátum összleteket a közéjük települt és/vagy benyomult permi riolit, összesült tufa kifejlődésekkel elkülönítettük a fedőjében folyamatos, rétegváltakozásos szemcseméret csökkenéssel kialakult Bodai Agyagkő Formáció (BAF) alatt. Alsó határa a kristályos alaphegység fedője, felső határa a BAF feküje. A BAF vastagsági, rétegtani és vízföldtani, hidraulikai szempontból is kiemelt fontosságú és egyedi tulajdonságokkal rendelkező formáció. Előfordulási területén gyakorlatilag vízzáró összletnek tekinthető. Nem véletlenül vizsgálják, kutatják a nagyaktivitású radoaktív hulladékok elhelyezésének potenciális befogadó képződményeként. A vizsgált modell területen a formáció vastagsága m között változó, jellemző vastagsági kifejlődése m. Alsó határa a BAF feküje, felső határa a BAF fedője. MECSEKÉRC Zrt. 33

36 15. sz. ábra: Prepannon aljzat földtani térképe [24] A Nyugat-Mecseki antiklinális jelentős vastagságú repedésvizes homokkő kifejlődésén (Kővágószőlősi Homokkő Formáció és a Jakabhegyi Homokkő Formáció alsó tagozatai /Főkonglomerátum, Zsongorkői Homokkő Tagozat/) belül a Jakabhegyi Főkonglomerátum és a produktív összlet (az uránércet hordozó Kajdacsvölgyi Homokkő Tagozat jellemzően m közötti vastagságban) elkülönítését nem a vízföldtani jellemzők indokolták. A Jakabhegyi Főkonglomerátum általános elterjedése és jó térképezhetősége, fúrásokban való elkülöníthetősége miatt fontos vezérszint kis vastagsága ellenére (jellemzően 5-19 m vastag). Az uránkutatásban a produktív összlet követéséhez és a szerkezeti vonalak lefutásához, a szerkezeti térképek elkészítéséhez mindig elkészítették a Főkonglomerátum feküszintvonalas térképét. Másrészt a Nyugat-Mecseken belül a homokkő rétegösszletek szélsőséges vastagság változásai ( m) is indokolták ezen jól követhető vezérszintek megjelenítését, mert így ellenőrizhetőek voltak a homokkő kifejlődések vastagságingadozási tendenciái, ami segítette a modellben alkalmazott mélységi adatok pontosítását. A produktív MECSEKÉRC Zrt. 34

37 összlet adatainak bevitelét pedig az esetlegesen felmerülő uránbányászati célok indokolták. Mindezt az uránérckutatáshoz kapcsolódó sűrűnek mondható fúrási adatrendszer tette lehetővé. Alsó határa a BAF fedője, felső határa az ún. Tavi képződmény feküje (Jakabhegyi Homokkő Formáció Égervölgyi Tagozatának feküje). A relatíve jó vízvezető képességű permi repedésvizes homokkő és a jó vízvezető képességű karbonátos rétegösszlet között a kis vízáteresztő képességgel rendelkező homokkő, aleurolit, gipsz, anhidrit, márga, dolomitmárga, vékonyréteges mészkő rétegszakaszok (Jakabhegyi Homokkő Formáció Égervölgyi Tagozata, Patacsi Aleurolit Formáció, Hetvehelyi Formáció, a Misinai Formációcsoportból a Víganvári Mészkő Formáció) elkülönítése indokolt. Az elterjedési területén a jellemző összvastagság m közötti. Alsó határa a Tavi képződmény feküje, felső határa a Víganvári Mészkő Formáció fedője. 16. sz. ábra: Preneogén aljzat földtani térképe [24] MECSEKÉRC Zrt. 35

38 Kiemelt és szintén jól elhatárolható, felszínen is nagy területi elterjedésben ismert a középső-triász Misinai Formációcsoport karsztosodásra hajlamos karbonátos (uralkodóan mészkő, dolomit) rétegösszlete a Víganvári Formáció kivételével, amely vízföldtani szempontból a Jakabhegyi Homokkő Formáció felső tagozataival, a Patacsi Aleurolit Formációval és a Hetvehelyi Formációval került összevonásra. Felszínen és fúrásokban is jól elkülöníthető a fekü ("határdolomit") és fedő képződményektől (Karolinavölgyi Homokkő Formáció) egyaránt. Elterjedési területén jellemző vastagsági kifejlődése m. Alsó határa a Víganvári Mészkő Formáció fedője, felső határa a Misinai Formációcsoport fedője. A fedő kainozoos képződmények és a Misinai Formációcsoport fedője között a felső-triász korú Karolinavölgyi Homokkő Formáció rétegei és az alsó-kréta alkáli bazalt telérek kifejlődései fordulnak elő a modellezési területen. Ezek repedésvizes képződmények. Alsó határa a Misinai Formációcsoport fedője, felső határa a kainozoos képződmények feküje. A kainozoos képződmények nem kerültek felbontásra, mert a vizsgált terület nagyobb részén vastagságuk alárendelt, vagy a képződmények nagy vízáteresztő képességgel rendelkeznek (A miocén és pannon-pleisztocén üledékekben ismert vízbázisok is erre utalnak a BAF elterjedési területe peremi részein.). A neogén rétegek vastagsága m között váltakozik a vizsgált modell területen. Az alaphegységi és a neogén képződmények határa mind rétegtani, mind a felszíni és fúrásgeofizikai mérések szempontjából jól elkülöníthető felületet jelent. Felső határa a digitális terepmodell felszíne A modell felépítése A modell alsó határát a BAF fedő alkotja, ezt vízzáró felületként építettük be. A modellt majdnem félbe szeli a Mecsekalja szerkezeti zóna. Ettől északra található a homokköves és karsztos összlet, ettől délre pedig pannon üledékeket találunk, melyre a Pellérd-Tortyogói vízbázist építették ki. A sz. ábrák mutatják be a modell É-D-i és Ny-K-i irányú metszeteit. Ezeken jól látható az antiklinális, a Mecsekalja szerkezeti zóna, a Jakab-hegy előterében a pannon üledékek vastagsága és az itt felemelkedő alaphegység. MECSEKÉRC Zrt. 36

39 17. sz. ábra: Terep (mbf) 18. sz. ábra: 3D nézet DNy-i irányból MECSEKÉRC Zrt. 37

40 19. sz. ábra: É-D-i irányú metszet 3. sz. táblázat A modell rétegkiosztása Felületek Rövid megnevezése Földtani közeg 1. felület domborzat pannon és miocén összlet 2. felület karszt fedő Misinai Formációcsoport karsztosodásra hajlamos karbonátos rétegösszlete 3. felület víganvári fedő Víganvári Mészkő Formáció és egyéb vízrekesztő képződmény 4. felület tavi fekü Zsongorkői Homokkő Tagozat 5. felület főkonglomerátum fedő 6. felület technikai 7. felület produktív fedő+75 m 8. felület produktív fedő 9. felület produktív fekü 10. felület technikai, a 9. és felület felület között egyenlően 12. felület felosztva, 12. a BAF fedő Kővágószőlősi Homokkő Formáció A 3. sz. táblázat mutatja be a modell rétegkiosztását. Nem építettük be külön rétegként a főkonglomerátumot, mert annak maximális vastagsága 15 m. A modell déli részén, a Mecsekalja szerkezeti övtől délre a pannon összletet a Pellérd-Tortyogói kutak szűrőzésének megfelelően osztottuk fel. A technikai rétegek a modell optimálisabb felosztását szolgálják vertikális irányban. MECSEKÉRC Zrt. 38

41 4.4. A modell bemeneteli paraméterei Szivárgási tényezők 20. sz. ábra: Ny-K-i irányú metszet A szivárgási tényezők esetében széles spektrumot alkalmaztunk, elsősorban ezzel a paraméterrel azonosítottuk a kibúvásokat, illetve a kiékelődések miatt a rétegfolytonosság hiányát. A déli előtérben a Pellérd-Tortyogói vízbázis biztonságba helyezésekor használt adatokat építettük be [13], a 21. sz. ábrán látható a vízadó és a kvázi vízrekesztő rétegek váltakozása, ami a vízbázisok területére jellemző homokos és agyagos rétegek váltakozását jellemzi. A homokkő esetében m/s szivárgási tényezőket alkalmaztunk, a kisebb értékeket az összlet mélyebben fekvő részeinél alkalmaztuk. MECSEKÉRC Zrt. 39

42 21. sz. ábra: Déli előtérben alkalmazott szivárgási tényező 22. sz. ábra: Szivárgási tényező eloszlás a felszínen MECSEKÉRC Zrt. 40

43 4.5. Peremfeltételek 1. típus (Head) A modellhatárokat vízzárónak definiáltuk. 3. típus (Transfer) A patakok, folyók egyszerűsített felszíni vízhálózat csomópontjaival lettek definiálva, terepszint értékkel. A vízfolyások egyes területeken megcsapolnak, míg másutt rátáplálnak a rendszerre. Mederellenállással (0,1 1/nap) adtuk meg az egységnyi nyomáskülönbségre jutó, ki- ill. bejutó fajlagos átszivárgó hozamot. 4. típus (Well) A modellezett területen a vízkivételeket a Vízgyűjtő-gazdálkodási Tervben szereplő mennyiségek alapján építettük be, illetve a Pellérd-Tortyogói vízbázis esetében a biztonságba helyezési tervben védett termelést vettük figyelembe. 23. sz. ábra: Modellbe beépített termelőkutak felülnézetben MECSEKÉRC Zrt. 41

44 Termelés (Mm 3 ) 24. sz. ábra: Modellbe beépített termelőkutak metszetben sz. ábra: A Pellérd-Tortyogói vízbázis évi ivóvíztermelése A 25. sz. ábrán látható a Tettye Forrásház Zrt. üzemeltetésében lévő Pellérd-Tortyogói vízbázis éves termelésének alakulása. A kilencvenes évek végén a 10 millió m 3 -t is meghaladta a kitermelt vízmennyiség, ez mára 5-6 millióra csökkent a lakossági és ipari felhasználás csökkenése valamint az ivóvíz árának emelkedése miatt Beszivárgás A modellezett területen a főbb beszivárgási terület a karszt és a homokkő felszíni kibúvási területe 26. sz. térkép) [21]. A modellbe igyekeztünk ez alapján beépíteni a beszivárgás értékeket. MECSEKÉRC Zrt. 42

45 26. sz. ábra: Talajvízforgalmi térkép 27. sz. ábra: Modellbe épített beszivárgás értékek MECSEKÉRC Zrt. 43

46 4.7. Kalibráció A modellterület magában foglal ivóvízbázisokat, forrásokat, figyelő- és termelőkutakat, melyeket mind figyelembe vettünk a kalibráció során Nyugalmi vízszintek (primer állapot) A számított vízszint eloszlás jól követi az MFGI által becsült eloszlást. A vizsgált területen a vízszint maximumát a Jakab-hegy adja, innen radiálisan csökken a vízszint, a második maximumot a karszt felszíni elterjedése adja. 28. sz. ábra: Számított nyugalmi vízszint 29. sz. ábra: A számított és mért vízszint egymáshoz mért viszonya MECSEKÉRC Zrt. 44

47 30. sz. ábra: Számított nyugalmi vízszint [24] A 28. sz. ábrán láthatóak azok az objektumok, melyek értékeit a számítások során figyelembe vettünk. A 29. sz. ábra mutatja be a modell által számított és a mért vízszintek viszonyát. Jól illeszkednek az egyenesre, néhány kivételtől eltekintve. Az uránipari monitoringban rendszeresen észlelt pontjait külön is ábrázoltuk. 31. sz. ábra: A számított és mért vízszint egymáshoz mért viszonya (uránipari figyelőkutak) A 31. sz. ábrán látható, hogy az S-05 jóval az egyenes felett van, ennek oka, hogy ez a fúrás a III. üzem egyik vágatára lyukadt, melyet megcsapol az É-táró, így valószínűleg a primer vízszint jóval magasabb lehet, mint a jelenleg mért. Az észlelési pontok közül nem MECSEKÉRC Zrt. 45

48 mindegyik létesült a víztermelés kezdete előtt, így a primer vízszint ezekben vélhetőleg magasabb volt, mint az első mért értékek. 32. sz. ábra: Mért vízszint a 4319 jelű figyelőkútban Bányászat során kitermelt víz mennyisége A modellben nem tudtuk időrendben a víztelenítést beépíteni, mert nem rendelkezünk erre vonatkozó adattal. Amit ismerünk, az a víztermelés időtartama, és az ez alatt kitermelt víz mennyisége. A 7. sz. ábrán már bemutattuk az összes mennyiséget, de ezen az ábrán az északi bányaüzemek a III. üzem vízemelését is jelenti. Jelen modellben nem foglalkozunk a III. bányaüzemmel, mert ez az üzem az I. üzemhez hasonlóan hidraulikailag elkülönül a többitől, feltelése pedig megtörtént 2015-ben. A ténylegesen kitermelt vízmennyiség a 7. sz. ábra északi bányaüzemében m 3. A III. bányaüzemben 800 m 3 /nap fakadó vízzel számolva mintegy 10 millió m 3 -rel csökken az általunk figyelembe vett víztelenítés mennyisége. A modell által számított összes kitermelt vízmennyiség m 3, ennek időbeli eloszlását mutatja be 33. sz. ábra. Jól látható, hogy a kezdeti mintegy m 3 /napos termelés rövid idő alatt lecsökkent, és kb m 3 /napos mennyiségen stabilizálódott. A víztermelést állandó nyomású csomópontként építettük be -700 mbf vízszinttartással, a 33. sz. ábra tulajdonképpen azt a vízmennyiséget mutatja, amelynek kitermelésével ez a vízszint fenntartható. MECSEKÉRC Zrt. 46

49 33. sz. ábra: A víztelenítés során kitermelt víz mennyisége Figyelőkutakban regisztrált vízszintcsökkenés A bányászat során számos fúrásban mértek rendszeresen vízszintet 1955-től kezdődően. Attól függően, hogy ezek az objektumok a depressziós tér mely részén helyezkednek el, a bennük mért vízszintcsökkenések különböző mértékűek. A csökkenés mértékét nem tudtuk figyelembe venni a modellezés során az előbbiekben említettek miatt, de a kutakban elért maximális csökkenés mértékét már össze tudtuk hasonlítani a modell eredményeivel. 34. sz. ábra: A számított és mért vízszintcsökkenés MECSEKÉRC Zrt. 47

50 A 34. sz. ábra mutatja be a számított vízszintcsökkenés viszonyát a mérthez. Látható, hogy a számított értékek jól közelítik a mért értékeket (egyenes), pedig az eredmények összehasonlítását nehezíti, hogy a megfigyelő objektumokban a legtöbbször m is össze van szűrőzve, illetve a karsztot megfigyelő fúrások is vagy a karszt felső, vagy alsó szakaszát figyelik, miközben az a modellben egy rétegként szerepel Források hozama Kalibrációs tényezőként vettünk figyelembe néhány forrást, ezek közül az egyik legfontosabb a Tettye-forrás, melynek vize Pécs ivóvízhálózatába van vezetve. Évi átlagos vízhozama 4000 m 3 /nap. A modell által számított vízhozam 3659 m 3 /nap. 35. sz. ábra: A Tettye-forrás a modellben A Tettye-forrás hasznosítása nagy múltra tekinthet vissza. Felhasználása valószínűleg egyidős a város keletkezésével. A terület a forrás foglalása előtt fontos ipar negyede volt a városnak. A forrás táplálta Tettye patak vizére malmok és tímárműhelyek települtek. Pécs városában már 1892-re megépült a vezetékes ivóvíz hálózat, melyet a Tettye-forrás táplált. MECSEKÉRC Zrt. 48

51 36. sz. ábra: Rónaki László által felmért töbrök Rónaki László több évtizedes terepi észlelései alapján készült el a 36. sz. ábra. Látható, hogy a karsztosodott formák nagyobb része az abaligeti barlang és a Vízfő-forrás vízgyűjtőjén található. A Mecsekben található legnagyobb karsztforrás az Orfű község határában fakadó Vízfő forrás. Vízgyűjtő területe 15,25 km 2, ennek mintegy 30 %-a nemkarsztosodó kőzeteken, elsősorban alsótriász vörös homokkövön helyezkedik el. Az innen érkező, koptató jellegű hordaléknak jelentős szerepe lehetett és lehet a forráshoz tartozó barlangrendszer kialakításában. A vízgyűjtő fennmaradó része alsó- és középső triász mészköveken és dolomiton helyezkedik el, maga a forrás is egy dolomit sziklafal aljából tör elő. A forrás vízhozama napi 414 m 3 és m 3 között ingadozik. [25] A Vízfő-forrás modellbeli számított hozama 1680 m 3 /nap. MECSEKÉRC Zrt. 49

52 37. sz. ábra: A Vízfő-forrás a modellben Az Abaligeti cseppkőbarlangból kifolyó patak vizének eredése a Nagy-paplika-forrás. A forrás a barlangból kilépve a barlang előtti csónakázótavat táplálja. Teljes vízgyűjtője közel 6 km 2. A barlang nagy repedésrendszere miatt a karsztforrás hozamait nagyobb esőzések után a szélsőségek jellemzik, mert a számos víznyelőn és zsombolyon a csapadék hamar beszivárog a barlangba. Vízgyűjtőjéhez egyaránt hozzátartozik a bejárat környékén található középső triász karsztosodásra alkalmas kőzetek, valamint az idősebb triász kori kőzetek is. A forrása még száraz időszakokban is bővizű. Hozamai liter/perces ( m 3 /nap) érték körüli hozamokat mutatnak.[26] A forrás modellbeli számított hozama 318 m 3 /nap Pellérd-Tortyogói vízbázis A Pellérdi és Tortyogói Vízmű kútjai felső-pannon rétegvízadókat csapolnak meg Pécstől DNy-ra a Pécsi-víz völgyében. A termelőkutak telepítését kevésbé hidrogeológiai, illetve szakmai megfontolások, mintsem technológiai, gépészeti elvárások és főként gazdaságossági, pénzügyi szempontok határozták meg. Ugyanez igaz az egyes kutak kiképzésére is, melyekben jellemző, hogy a kutak a medence több vízadó szintjét szűrőzik össze, vélhetően nagyobb hozamok elérése céljából, míg a kedvezőbb hidraulikai állapotok érdekében pl. a költségvonzatokkal rendelkező, korszerűnek mondható, nagyátmérőjű alábővítéses kavicsolásos kútkiképzésről nem gondoskodtak. MECSEKÉRC Zrt. 50

53 A fentiek következtében a kialakult kúthálózat hidraulikai és vízbázisvédelmi értelemben egyáltalán nem mondható optimálisnak, miközben a sok szűrőzött szakasz miatt az egyes vízadó szintek közötti kommunikáció lehetőségét is megteremtették. A Pellérdi és Tortyogói vízbázisok együttes védelme érdekében a Dél-Dunántúli Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelőség A vízbázisok, a távlati vízbázisok, valamint az ivóvízellátást szolgáló vízilétesítmények védelméről szóló 123/1997. (VII. 18.) Kormányrendeletnek megfelelően / számú határozatában kijelölte a Pellérdi és Tortyogói vízbázisok védőövezetét. A védelem alatt álló vízbázis 23 db tortyogói és 31 db pellérdi kútból áll. A védelem alá helyezett vízkészlet a Tettye Forrásház Zrt. által a Pécsi-medencében termelt, homokos pannon vízadókban áramló rétegvíz, amelynek minősége a Tortyogói vízbázis esetében I. osztályú, a Pellérdi vízbázis esetében II. osztályú. A víztartó összlet felső-pannon korú m-es összvastagságú réteg, amelyben négy szintben fordul elő közép- és durvaszemcsés homokréteg. Fedőjében pleisztocén és felső-pannon korú, m-es vastagságú, agyagos-homokos összetételű, gyenge vízvezetőképességű rétegösszlet található, feküjét rossz vízvezetőképességű agyagos-iszapos rétegek alkotják. A védelem alá helyezett vízkészletből lekötött m 3 /nap, kármentesítési céllal pedig 1550 m 3 /nap, összesen tehát m 3 /nap. A védelem alá helyezett víztermelés összesen m 3 /nap, ebből Pellérden , Tortyogón Az összes éves védett vízmennyiség m 3 /év [19]. A modellbe a védelem alá helyezett, mindösszesen m 3 /nap termelés építettük be. Kalibrációs tényezőnek vettük a kutak üzemi vízszintjét és a kutakból indított vízrészecskék 50 éves elérési útvonalát, vagyis a Hidrogeológiai B védőterület nagyságát. MECSEKÉRC Zrt. 51

54 38. sz. ábra: A vízbázisok üzemi vízszintjeinek izohipszás térképe 2009 októberében [19] A pellérdi és tortyogói vízműkutak a 2., 4., 6. és 8. modellrétegben vannak beépítve, közöttük kvázi vízrekesztő rétegek helyezkednek el. A kalibrációnál az üzemi vízszintek megítélésénél figyelembe kell venni, hogy regionális modellről van szó, és a mért vízszintek a modellbeli 4 réteg vízszintjeit egységesen tükrözik. 39. sz. ábra: Vízszinteloszlás a 2. modellrétegben MECSEKÉRC Zrt. 52

55 40. sz. ábra: Vízszinteloszlás a 4. modellrétegben A négy termelt rétegben az üzemi vízszint mbf között változik a depresszió mélypontján. 41. sz. ábra: Vízszinteloszlás a 6. modellrétegben MECSEKÉRC Zrt. 53

56 42. sz. ábra: Vízszinteloszlás a 8. modellrétegben A 43. és 44. sz. ábrák mutatják be a hidrogeológiai B védőövezeteket. A köztük lévő eltérés minimális, és a jelenlegi modell szerint is kifutnak az áramvonalak a felszínre. Az üzemi vízszintek és a védőterület kiterjedésének vonatkozásában elfogadtuk a bemutatott eredményeket. MECSEKÉRC Zrt. 54

57 43. sz. ábra: Hidrogeológiai B védőterület kiterjedése 44. sz. ábra: Vízrészecskék 50 éves áramvonalképe 3D nézetben MECSEKÉRC Zrt. 55

58 4.8. Feltelés üteme A bányaüregek felteléséhez szükséges idő, a szennyezett bányavizek megjelenési ideje illetve mennyisége több eddigi szakértői jelentés illetve numerikus modellezés tárgya volt már. A következőkben röviden áttekintjük ezek fontosabb eredményeit. Az 1990-es években a MÉV illetve a BKMI Kft. munkatársai végezték el a legfontosabb analitikus számításokat [6], melyek szerint az üregtérfogat és a fakadó víz hányadosának szintenkénti képzése alapján a bányaüregek tárószintig való feltöltődésének időigénye kb. 40 év, vagyis között várható. A BKMI Kft. numerikus modellt is készített 1998-ban a II-IV-V. bányaüzemek bezárásának hatásvizsgálata keretében, de tekintettel arra, hogy a bányabezárási munkálatok akkor még javában zajlottak, az akkori modell nem tudta jól közelíteni az üregrendszer környezetében kialakuló áramlási viszonyokat. A Golder Associates (Hungary) Kft ban készítette el a bányatérségek környezetének hidraulikai és transzportmodelljét, melynek fő céljai a következők voltak: az északi bányaüzemek feltelési ütemének meghatározása, továbbá egy ún. tiltóidom kijelölése az üregrendszer körül, amelyen belül meg kell tiltani a vízkivételt a szennyezett vizek kimozdulásának elkerülése érdekében [2]. A számításaik alapján a feltelés minimálisan évet, de inkább ennél hosszabb időtartamot vesz igénybe, tehát 2020 előtt valószínűleg nem következik be. A különböző fajlagos tárolóképesség (S0) értékeknél elvégzett számítások eredményeit a 45. sz. ábra szemlélteti, melyen feltüntettük a bányaüregben feltelő vízszint idősorát. 45. sz. ábra: A feltelésre vonatkozó 2003-as modelleredmények [2] nyomán MECSEKÉRC Zrt. 56

59 Bár az ábrán az elméleti görbék a 300 mbf szinthez tartanak, a modellben a megcsapolás szintjére a tárószint tényleges tengerszint feletti magasságát építették be. Megfigyelhető, hogy a különböző tárolóképesség értékekhez évtizedes nagyságrendű különbségek tartoznak, illetve a feltelés tényleges üteme látszólag még ezen durva közelítéseknél is lényegesen lassabbnak bizonyul, legalábbis a sekélyebb mélységű bányatérségeknél mindenképpen. A 2003-as modell felülvizsgálata 2011-ben készült el [20], melynek eredményei lényegesen nem tértek el a korábbi számításoktól. Ez esetben az addig rendelkezésre álló feltelési adatok alapján a III. üzem feltelését 2015-re, a másik három északi üzem feltelését pedig ra jósolták. Ugyancsak ezen időpontokra számolták ki a feltelés várható befejeződését az uránipari hosszú távú kármentesítés feladataira készített 30 éves stratégiai tervben [11], továbbá az északi üzemek vonatkozásában a mecseki uránipari rekultiváció környezetvédelmi felülvizsgálatának elkészítése során is. A vízszint növekedés üteme a es adatok alapján azonban lassuló trendet mutat, elképzelhető, hogy a II-IV-V. üzemek feltelése nem történik meg 2020-ig, a jelenlegi tendencia mindenesetre ezt valószínűsíti. 46. sz. ábra: A feltelésre vonatkozó 2017-es modelleredmények ( ) MECSEKÉRC Zrt. 57

60 A jelen modell által számított feltelés alakulását a 46. sz. ábra mutatja. A 47. sz. ábrán látható az elmúlt pár év feltelési adata, melyen jól látható a feltelés ütemének csökkenése. A jelenlegi számítások szerint 2075-ben várható az északi üzemek feltelése. 47. sz. ábra: A feltelésre vonatkozó 2017-es modelleredmények ( ) Mivel ez az eredmény nagymértékben ellentmond az eddigi számításoknak, ezért megvizsgáltuk, hogyan alakul a mért és számított vízszint viszonya a figyelőkutakban. 48. sz. ábra: Mért és számított vízszint alakulása a 2147, 3162 és 3173 fúrásokban MECSEKÉRC Zrt. 58

61 49. sz. ábra: Mért és számított vízszint alakulása a 3213, 2152 és 3200 fúrásokban 50. sz. ábra: Mért és számított vízszint alakulása a 2152/a, 2177 és 3193 fúrásokban Látható, hogy a valós eredményeket jól visszaadja a modell, így a feltelés számított idejét is elfogadjuk. MECSEKÉRC Zrt. 59

62 51. sz. ábra: Mért és számított vízszint alakulása a 3188, 3190 és 3195 fúrásokban 52. sz. ábra: Mért és számított vízszint alakulása a 2170, 2191 és 3170 fúrásokban A regionális modellezéstől elvárható pontosságot elértük, a további csomóponti sűrítés, ill. a heterogenitás növelése már a futtatási idő jelentős hosszabbodását vonja maga után, amely igencsak behatárolja a kalibrációra fordítható időt. MECSEKÉRC Zrt. 60

63 5. Tervezett bánya hatása Miután elfogadtuk a modellünk számításait a kalibrációs folyamat során, beépítettük az új bánya létesítményeit, mely egy légvágatból, lejtaknából és a lefejtendő bányatérségekből áll. Az egykori uránbánya öt bányaüzemét és a tervezett üregeket, vágatokat az 53. sz. ábra mutatja be. A légakna és lejtakna földtani metszeteit az 54. és 55. sz. ábrák mutatják be. 53. sz. ábra: Átnézetes térkép MECSEKÉRC Zrt. 61

64 54. sz. ábra: Tervezett légakna földtani metszete MECSEKÉRC Zrt. 62

65 0,0 m 100,0 m 200,0 m 300,0 m 400,0 m 500,0 m m m Istenkút Jakab hegy Éger tó /a NY K Bálics tető Kisszkókó T ,0 m 34,6 m 45,2 m 85,2 m P 3 21 T 1 1 T T 2 1 T 2 21 T T ,3 m 121,2 m 167,6 m 227,9 m 311,5 m P T P 3 T T T 2 1 T 2 21 T 2 21 ±0,0 m P ,6 m P 3 21 T 1 1 T T T 2 1 T 2 21 P ,2 m T 1 1 P T 1 1 T T 2 1 T 2 1 P 3 1 Tervezett lejtakna nyomvonala P ,4 m P 3 21 P 3 21 P T 1 1 T T 1 1 T tervezett vakakna -500,0 m P ,6 m 1029,5 m P 3 21 P ,0 m -700,0 m P 3 2 P 3 21 T P 2 2 P ,3 m 1200,0 m 1255,0 m P 3 21 T P ,0 m P 3 2 T 1 1 P 2 2 P 3 1 P ,3 m 1602,6 m P 3 2 P 3 21 P P 2 2 P 3 1 P ,5 m P ,8 m T T 2 3 Misina Formáció-csoport (mészkő, dolomit) Viganvári Mészkő Tagozat (mészkő, dolomit) T Jakabhegyi Homokkő Formáció Égervölgyi Tagozat P Kővágószőlősi Homokkő Formáció Cserkúti Tagozat P 3 1 Kővágószőlősi Homokkő Formáció Bakonyai Tagozat Szerkezeti elemek T 2 21 Magyarürögi Anhidrit Tagozat vízzáró rétegei (anhidrit, gipsz, dolomit és agyagmárga) T Jakabhegyi Homokkő Formáció Zsongorkői Tagozat P 3 21 Kővágószőlősi Homokkő Formáció Kővágótöttösi Tagozat Produktív összlet P 2 2 Bodai Aleurolit Formáció ,4m Mélyfúrás, a fúrólyuk számával és a talp mélységgel T 2 1 Patacsi Formáció általában (homokkő, dolomit) T 1 1 Jakabhegyi Főkonglomerátum P 3 2 Kővágószőlősi Homokkő Formáció Kővágótöttösi Tagozat? Kristályos ( granitoid ) alaphegység 55. sz. ábra: Tervezett lejtakna földtani metszete MECSEKÉRC Zrt. 63

66 5.1. Hatásterület meghatározása A hatásterület meghatározásakor a maximális üzemelési állapotot vettük figyelembe, vagyis az összes fejtési terület egyszerre üzemel. Azt feltételeztük, hogy mindez 10 év múlva következik be, és 40 évig fog tartani. A 56. sz. ábra mutatja be az új bányanyitás hatását. Jól látható, hogy szinte az egész karszton vízszintcsökkenést okoz, minimuma a Jakabhegyi Formáció felszíni kibúvásán várható. Az ábrán jól látható, hogy a bányászat okozta depresszió szinte csak a karsztos és repedésvizes összletet érinti. Az eredmények nem vonatkoznak a függő karsztvizek és repedésvizek alakulására, a modellezés technikailag nem képes ezt a kérdést kezelni. Ugyanakkor a korábbi tapasztalatok alapján tudjuk, hogy ilyen jellegű képződményekben kialakulnak lokálisan függővizek. A felszínen történő vízszintcsökkenés ugyanakkora, mint a vízrekesztő rétegben számított (56. sz. ábra). A produktív rétegben a vízszintcsökkenés majdnem eléri az métert, de jól látható, hogy a depresszió mértéke jelentősen csökken horizontális és vertikális irányban is. Jól látható az is, hogy a 40 év alatt az egykori uránbánya területén a feltelés bizonyos szintig folytatódik is. Az 56., 57. és58. sz. ábrákat az adatok exportálása után krigeléssel állítottuk elő Surferben, majd az ArcView programban véglegesítettük, így a következőkben a modellből közvetlenül kinyert ábrákhoz képest előfordulnak különbségek. MECSEKÉRC Zrt. 64

67 56. sz. ábra: Számított vízszintváltozás a felszínen MECSEKÉRC Zrt. 65

68 57. sz. ábra: Számított vízszintváltozás a 3. modellrétegben (vízrekesztő) MECSEKÉRC Zrt. 66

69 58. sz. ábra: Számított vízszintváltozás a 8. modellrétegben (produktív) MECSEKÉRC Zrt. 67

70 5.2. Létesítendő és már meglévő bányaüregek kapcsolata A produktív rétegben történő bányászat okozta depresszió jelentős hatással van a felhagyott uránbánya térségére is. Az 59. sz. ábra mutatja be a 4215/a, a 3183 és az S-11 fúrásokban mért vízszinteket, melyen jól látható a feltelés ütemének csökkenése a bányanyitás után. A vízszint 142 mbf-et éri csak el a számítások szerint a tervezett bánya üzemelésének végére. 59. sz. ábra: A 4215/a, S-11 és 3183 jelű fúrások vízszintjének alakulása a 40 évig tartó bányászat alatt MECSEKÉRC Zrt. 68

71 60. sz. ábra: A 4215/a, S-11 és 3183 jelű fúrások vízszintjének alakulása a bányászat nélküli állapothoz 5.3. Várható vízmennyiségek viszonyítva A IV. bányaüzemben összesen m 3, az V. bányaüzemben m 3 üregtérfogat keletkezett, ebből a 7. szint (-492 mbf) alatt a két üzemben mindösszesen mintegy 2 Mm 3 található. Az új bánya tervezett fejtési üregei meghaladják a 14 Mm 3 -t, aknákkal, vágatokkal együtt mintegy 15 Mm 3 -t tesz ki a kialakításra kerülő térfogat. Az északi üzemekben a mélyszinten fakadó vízhozam a III. üzem bezárása után a 90-es évek közepén mintegy m 3 volt évente, ez 2466 m 3 /nap vízmennyiséget jelent. Az 61. sz. ábra mutatja be az új bánya üzemelésének végén fennálló hidraulikai viszonyokat, a sárga pöttyök jelzik az állandó nyomású cellákat a rétegben, mellyel a produktív réteg szintjén tartjuk a vízszinteket. Feltételezve, hogy az összes üreg egyszerre nyitva és víztelenítve van, a fakadó hozam 7550 m 3 /napnak adódik. A lejtaknából 3033 m 3 /nap, a légvágatból pedig 3315 m 3 /nap a számított vízhozam (62. sz. ábra). 61. sz. ábra: Vízszinteloszlás a produktív rétegben MECSEKÉRC Zrt. 69

72 5.4. Bánya hatása a vízbázisokra 62. sz. ábra: Vízszinteloszlás a 3. (vízrekesztő) rétegben Látjuk, hogy a tervezett bánya víztelenítése depressziót okoz a karszton is, ez nem meglepő, az egykori uránbánya esetében is elérte az 50 métert a depresszió mértéke több karsztra szűrőzött kútban (63. sz. ábra). Megvizsgáltuk, hogy a Tettye-forrás hozamára hogyan hat a számított depresszió. A számítások azt mutatják, hogy az alaphozam csökkenésére lehet számítani a nyári hidrológiai év végén, szeptemberben-október hónapokban. Mintegy m 3 /nappal csökken a hozam a modellszámítások szerint. MECSEKÉRC Zrt. 70

73 63. sz. ábra: Az A-9, A-10, A-12 és A-14 karsztos összletre szűrőzött figyelőkutak vízszint idősora A Pellérd-Tortyogói vízbázis esetében a depresszióhoz legközelebb eső vízműkutakban mintegy 5 m-es üzemi szint csökkenés várható a számítások szerint. 64. sz. ábra: Vízműkút üzemi vízszintjének változása MECSEKÉRC Zrt. 71