XIX. Konferencia a felszín alatti vizekről

Átírás

1 GONDOLATOK A DINAMIKUS KARSZTVÍZKÉSZLET TÉMAKÖRÉHEZ A BÜKKI KARSZTVÍZSZINT ÉSZLELŐ RENDSZER (BKÉR) KÖZÖTTI ADATAI ALAPJÁN Lénárt László Szegediné Darabos Enikő Sűrű Péter Miskolci Egyetem XIX. Konferencia a felszín alatti vizekről Siófok, március A tanulmány (és az előadás) a TÁMOP B-10/2/KONV jelű projekt részeként az Új Magyarország Fejlesztési Terv keretében az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.

2 Statikus dinamikus vízkészlet A természetes dinamikus vízkészlet az a volumetrikus és áramló vízmennyiség, amely természetes körülmények között csapadékból történő utánpótlódással rendelkezik. A dinamikus készlet lényegében abban különbözik a statikus készlettől, hogy ha kitermeljük, a termelés során átalakult tároló a termelés megszűnése után újratöltődik (Juhász, 2002, p. 779).

3 Havi jelentés, normális állapot A Nv-17 adatai alapján a pillanatnyi becsült vízkészlet én ezer m 3 volt, a karsztvízszint 6,1 m-rel volt az november 1-i minimum felett. 30 nap múlva 60 nap múlva Becsült maximális/minimális vízszint 527,57 mbf (-252,33 m) 526,27 mbf (-253,63 m) Várhatóan kitermelt vízmennyiség [ ezer m 3 ] Várható vízszint az i felett [ m ] 4,59 3,29 Várható pillanatnyi dinamikus vízkészlet [ezer m 3 ]

4 Havi jelentés, abnormális állapot A pillanatnyi becsült vízkészlet án -632 ezer m3 volt, a karsztvízszint -0,41 m-rel volt az november 1-i minimum alatt. 30 nap múlva 60 nap múlva Becsült maximális/minimális vízszint (Nv-17) -257,84 m (522,06 mbf) -258,29 m (521,61 mbf) Várhatóan kitermelt vízmennyiség [ ezer m 3 ] Várható vízszint az i felett [ m ] -0,92-1,37 Várható pillanatnyi dinamikus vízkészlet [ezer m 3 ] november második felében az 1993-as minimális karsztvízszinthez mért vízkészlet negatívvá vált. Ez azt is jelentheti, hogy a dinamikus karsztvízkészlet helyett megkezdődött a statikus karsztvízkészlet felhasználása, de ennek kimondásához még további adatok szükségesek decemberében a vízkészletek még mindig negatív értéket jeleznek. Mivel a gravitációs vízmű források még aktívak, ill. a Bükk legmélyebb helyén (Miskolctapolca) lévő legnagyobb források vízszintjei magas (árvizi túlfolyó feletti) értékűek, ezért az 1993-as minimális vízszinthez technikai okok miatt kötött dinamikus-statikus határ feltétlenül felülvizsgálandó a további adatok birtokában.

5 Az első reflexió

6 A második reflexió

7 Napi vízkészlet [millió m 3 ] Alap-probléma 1: negatív vízkészlet A Bükk napi vízkészletének változása Vízkészlet [m3] = hézagtérfogat * karsztos terület * vízszint az közötti vízszint felett n=0.75% n=0.5% "0" szint hez képest

8 Alap-probléma 2: a pillanatnyi vízkészlet dinamikus avagy statikus készlet-e? Az ökológiai vízkészletek és vízigények karsztvízre nincsenek meghatározva Statikus készlet termelése esetén ökológiai-természetvédelmi problémák léphetnek fel, ill. erre lehet hivatkozni. Karsztvíz termelhetőségének kérdése a karsztvizet és a nem karsztvizet termelők közötti vita tárgya lehet

9 Eddigi gyakorlatunk A fenntartható termelés szempontjából fontos, hogy jól határozzuk meg a kitermelhető (csapadékból utánpótlódó) karsztvízkészlet nagyságát és a termelés is annak megfelelően történjék. (Ez utóbbi nem karszthidrogeológiai kutatás!) Havonta meghatározzuk a Bükk vízkészletét és a változást előre jelezzük 1, ill. 2 hónapos időtávra az Nv-17 karsztvízfigyelő kút adatai alapján. A számítások során a kitermelhető statikus és dinamikus készletek határát az eddigi abszolút minimumnak tartott, évi vízszintek alapján adtuk meg novemberétől azzal szembesültünk, hogy negatív vízkészletek alakultak ki a vízszintadatok alapján, (az addigi logika alapján a statikus készletek termelése történt), de a termelési lehetőségeket ez érdemben csak egyes helyeken (a magasabban fakadó források esetében) alakította erősen a kedvezőtlen irányba.

10 Alapvető problémák Milyen horizontális sávot tekinthetünk nyíltkarszt vízgyűjtő területén a karsztvíz mozgása döntő zónájának? (A hézagtérfogat lefelé exponenciálisan csökken, kb. 300 m alatt 0,1 % alá csökken.) Mekkora lehet ez a sáv a források térségében? Lehatárolható-e ez a zóna a hegységben lévő barlangok mélységének figyelembe vételével? (Mennyivel lehet a víznyelő barlangok szintjei alá menni a jó vízvezető zónába?) Figyelembe vehető-e a hegységperemeken, vagy attól távolabb lévő, fedett karsztra mélyült kút beáramlási zónája? (A fő beáramlási zóna mélysége a karsztosodott kőzetben a Bükk-térségre vonatkozóan 100 m-nél kevesebb.) A kiemelt helyzetben lévő hegységben a hidegkarsztvíz nyomása hatására gyakorlatilag állandó, de különböző mértékű mozgásban lévőnek tekinthető a karsztvíz? (A víznyeléstől a forrásig, ill. karsztkútig.) Mennyi időt tekinthetünk a csapadékból való utánpótlódás reális idejének a csapadék változékonyságának ismeretében? (kb. 7, ill. 11 év vagy hosszabb?) Tekinthetjük-e karsztos vízkészleteket hozam jellegű mennyiségnek?

11 Vízszint a terepszint alatt [m] Vízszint [mbf] Vízszintek a Bükkben Nagyvisnyó, Nv - 17 (= Nv - 8) figyelőkút Vízszint ( ) ,9 M6: m (457 mbf) m (447 mbf) , , , , , ,9

12 Erózióbázis feletti magasság (m) Feltárt karsztosodott zóna mélysége (m) A feltárt karsztosodott zóna Vízgyűjtők erózióbázisa fölött eddig feltárt karsztosodott zóna. Soltész vízgyűjtő metszet bg bejárat, víznyelő, töbör barlang végpont feltárt karsztosodott zóna Forrás NY-K-i metszet (m) 0

13 Víznyelő barlangok szintjei (Sárváry, 1969)

14 Karsztvízáramlási sémák (Jakucs, 1971; Juhász, 2002)

15 Karsztvízáramlási séma továbbfejlesztése (Jakucs, 1971 után)

16 Hézagtérfogat, felületi áttörtség, hasadékméret (Juhász, 2002)

17 Javaslat a dinamikus karsztvízkészlet megfogalmazásának pontosítására A dinamikus karsztvízkészlet a víznyelő helytől a vízkilépési (vízkivételi) hely felé különböző sebességgel áramló teljes vízmennyiség. A dinamikus karsztvízkészlet a legmélyebben lévő (a hidegkarsztvízzel kapcsolatban álló termálkarsztvíz) kivételi helyétől (kút szűrőzött szakaszától) a legmagasabban lévő hidegkarsztvíz szintje közötti zónában helyezkedik el. Leszálló hideg karsztvíz esetében csak dinamikus készlet van. A legalsó (hegységperemi) hidegkarsztvíz kivétel természetes kilépési szintje felett a gyorsan utánpótlódó, alatta a lassan utánpótlódó dinamikus karsztvízkészlet található. Hideg karsztvíz kivétele esetében a hegység peremén lévő víztermelő helyen a 7-11 év alatt már fel nem töltődő szint alatti rész a dinamikus készlet lassan utánpótlódó része. (A periodicitási vizsgálatok a Bükkben ezeket az adatokat megerősítették.) A dinamikus karsztvízkészlet vízhozam [térfogat/idő] jellegű mennyiség. Egy adott pillanatban (célszerűen egy adott napra) meghatározott dinamikus karsztvízkészlet volumetrikus karsztvízkészletnek is tekinthető. A dinamikus karsztvízkészlet gyakorlati megfogalmazásához a Bükktérségben a kb m (kb. 480 mbf-i) szint fölötti, az Nv-17 által meghatározott karsztvízszinthez köthető vízszintet használjuk fel.

18 Vízszint [mbf] Csapadék [mm] A vízszintcsökkenés fokozódik a probléma egyre élesebb Nv-17 - Jávorkút, vízszint előrejelzés án 60 napra, ig Csapadék [mm] Minimális karsztvízszint az Nv-17 figyelőkútban között Mért vízszint között [mbf] A számított 1/x jellegű függvény utolsó pontjához illesztett 1/x jellegű jelleggörbe, tól előrejelzés A tényleges adatokból számított vízszint 1/x jellegű függvénye [mbf] Ténylegesen mért utolsó ponthoz illesztett 1/x jellegű jelleggörbe, tól előrejelzés Hó R 2 = 0, = 779,90 mbf

19 Havi csapadékadatok Jávorkúton a 2012-es téli hidrológiai félévben Hónap Csapadék [mm] csapadékátlag [mm] 2011 november 0 72, december 88,9 61, január 30,4 41, február 15,5 44, március 1,1 49,2

20 .a fentiek alapján a karsztvízszint további csökkenése várható.. Láthatjuk, hogy a jelenlegi tendencia folytatódása esetén komoly vízkészlet csökkenéssel kell számolnunk, de a mérési eredmények és az előrejelzések pontosításával a felkészülést és a megoldást segíthetjük! viszont a vízhiány leküzdése érdekében több tízezer közmunkás ki fogja tisztítani a vízlevezető csatornákat. Köszönöm a figyelmet!