PARTISZŰRÉSŰ IVÓVÍZBÁZISOK DIAGNOSZTIKÁJÁNAK TAPASZTALATAI. Előzmények

Hasonló dokumentumok
Hidrodinamikai modellezés a Dráva környéki távlati vízbázisok védelmében

Parti szűrés? biztos?

III. Vízbázisvédelem fázisai

Földtani és vízföldtani ismeretanyag megbízhatóságának szerepe a hidrodinamikai modellezésben, Szebény ivóvízbázis felülvizsgálatának példáján

Hidrodinamikai vízáramlási rendszerek meghatározása modellezéssel a határral metszett víztesten

Szigetköz felszíni víz és talajvíz viszonyainak jellemzése az ÉDUVIZIG monitoring hálózatának mérései alapján

Vajon kinek az érdekeit szolgálják (kit, vagy mit védenek) egy víztermelő kút védőterületének kijelölési eljárása során?

Dr. Fancsik Tamás Rotárné Szalkai Ágnes, Kun Éva, Tóth György

Az Alföld rétegvíz áramlási rendszerének izotóphidrológiai vizsgálata. Deák József GWIS Kft Albert Kornél Micro Map BT

, Budapest. stakeholder workshop TAKING COOPERATION FORWARD 1. Kiss Veronika- KSzI Kft.

219/2004. (VII. 21.) Korm. rendelet a felszín alatti vizek védelméről

Hidrogeológiai kutatások. Mező Gyula hidrogeológus

A szigetközi MODFLOW modellezés verifikálása, paraméter optimalizálás izotóp-adatokkal

Ivóvízellátás biztonsága - abasári vízszennyezés tanulságai

Magyar Földtani és Geofizikai Intézet. XXIII. Konferencia a felszín alatti vizekről április 6 7., Siófok

Szolgáltatunk és védünk,

A felszín alatti vizek mennyiségi és minőségi monitoring hálózata

befogadó kőzet: Mórágyi Gránit Formáció elhelyezési mélység: ~ m (0 mbf) megközelítés: lejtősaknákkal

Ócsa környezetének regionális hidrodinamikai modellje és a területre történő szennyvíz kihelyezés lehetőségének vizsgálata

Ivóvízbázisok sérülékenysége a klímaváltozással szemben. Rotárné Szalkai Ágnes, Homolya Emese, Selmeczi Pál

Sérülékeny vízbázisok és a vízminőség védelme a parti szűrésen alapuló Rainey-kutakkal történő víztermelés figyelembe vételével

Karsztforrások az ÉRV ZRt. területén

Hogyan készül a Zempléni Geotermikus Atlasz?

Sósvíz behatolás és megoldási lehetőségeinek szimulációja egy szíriai példán

Megbízó: Tiszántúli Vízügyi Igazgatóság (TIVIZIG) Bihor Megyei Tanács (Consiliul Judeţean Bihor)

Mennyiségi és minőségi problémák, lehetséges megoldások a Gödöllői rétegvizes vízbázisok esetében

Trícium ( 3 H) A trícium ( 3 H) a hidrogén hármas tömegszámú izotópja, egy protonból és két neutronból áll.

Vízkutatás, geofizika

Bakó Krisztina Környezettudományi szak Környezet-földtudomány szakirány

Talajvízszint idősorok vizsgálata statisztikai módszerekkel a 4-es metró építésének pesti területén A D J U N K T U S

Izotóphidrológiai módszerek alkalmazása a Kútfő projektben

A projekt részletes bemutatása

A felszín alatti víz áramlási viszonyainak monitoringja mint a kármentesítés egyik alapkérdése

A TRANSENERGY TÉRSÉG JELENLEGI HÉVÍZHASZNOSÍTÁSÁNAK ÁTTEKINTÉSE

ELEKTROMOS ÉS ELEKTROMÁGNESES MÓDSZEREK A VÍZBÁZISVÉDELEM SZOLGÁLATÁBAN

Visszasajtolás pannóniai homokkőbe

Geofizika alapjai. Bevezetés. Összeállította: dr. Pethő Gábor, dr Vass Péter ME, Geofizikai Tanszék

Egerszalóki víztermelő kutak vizsgálata és aszimmetrikus egymásrahatása

Ivóvíz minőség, az ivóvíz forrása és a vízbázisok veszélyeztetése

Kútvizsgálat vízminőségi elemzések alapján

A Tihanyi-félsziget vízviszonyainak és vegetációs mintázatának változásai a 18.századtól napjainkig

SZIMULÁCIÓS FUTTATÁSOK ALKALMAZÁSA A VÉDŐIDOMOK MEGHATÁROZÁSÁBAN

Vízminőségi adatok értékelési módszerei. Bagyinszki György

MINTA A KEOP Monitoring Bizottság előzetes tájékoztatását szolgáló nem végleges dokumentum

XXIV. Almássy Endre konferencia a felszín alatti vizekről Siófok, Büki Attila Imre /Dunántúli Regionális Vízmű Zrt./

Vízkészlet-számítás és idősorok elemzése a Bükki Karsztvízszint Észlelő Rendszer adatai alapján

1 ÁLTALÁNOS JELLEMZŐK

4A MELLÉKLET: A1 ÉRTÉKELÉSI LAP: komponens

Ivóvízbázis-védelem Fejér megyében

Kun Éva Székvölgyi Katalin - Gondárné Sőregi Katalin Gondár Károly XXI. Konferencia a felszín alatti vizekről Siófok,

A Vízgyűjtő-gazdálkodási Terv szerepe és fejezetei a bányakoncessziós tanulmányokban Gál Nóra Edit MFGI Hegyi Róbert OVF Tolmács Daniella - MFGI

Madocsa és Bölcske távlati vízbázisok vizsgálata a Madocsa területén tervezett kavicsbánya üzemeléséhez

ELSZIVÁRGÓ VIZEK HASZNOSÍTÁSI LEHETŐSÉGEI TORNABARAKONYBAN

1 ÁLTALÁNOS JELLEMZŐK

TERMÁLVÍZ VISSZASAJTOLÁSBAN

7. számú melléklet a 219/2004. (VII. 21.) Korm. rendelethez A tényfeltárási záródokumentáció tartalma

Lossos László-TIKÖVIZIG November 19.

geofizikai vizsgálata

aa./ A számított belső védőidomnak (20 napos) nincs felszíni metszéke, ezért a felszíni belső védőterület 10 m sugarú kört kell kijelölni.

A víztermelő kutak kivitelezésének minőségi értékelése

Felszín alatti közegek kármentesítése

Brockhauser Barbara, Deme Sándor, Hoffmann Lilla, Pázmándi Tamás, Szántó Péter MTA EK, SVL 2015/04/22

Kolencsikné Tóth Andrea

A DÉL-BUDAI KESERŰVIZEK ÉS A VEGETÁCIÓS MINTÁZAT ÖSSZEFÜGGÉSÉNEK KÖRNYEZETI SZEMPONTÚ ELEMZÉSE

MVM PAKS II. ZRT. A PAKSI TELEPHELYEN TÉNYÁLLÁS TISZTÁZÁS /4299-6/2015.ált. iktatószámú végzés alapján

1 ÁLTALÁNOS JELLEMZŐK

VÍZ A FELSZÍN ALATT FELSZÍN A VÍZ ALATT

1 ÁLTALÁNOS JELLEMZŐK

Természetes nyomjelzők alkalmazása vízföldtani modellekben a Szentendreisziget

Az EU Víz Keretirányelvvel kapcsolatos feladatok végrehajtása

1 ÁLTALÁNOS JELLEMZŐK

Hajdúnánás geotermia projekt lehetőség. Előzetes értékelés Hajdúnánás

II. Vízbázisvédelem alapjai

1 ÁLTALÁNOS JELLEMZŐK

Ágoston Bence, Masa-Csiszer Ildikó: A felszín alatti vízhasználatok változása ( ) a Maros völgy magyarországi szakaszán

Havi hidrometeorológiai tájékoztató január

Agrár-környezetvédelmi Modul Vízgazdálkodási ismeretek. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

XX. Konferencia a felszín alatti vizekről

Ikt. sz.: KTVF: /2010 Tárgy: Salgótarján - Zagyvaróna, Csathó-forrás vízbázis előzetes lehatárolása Előadó: dr. Gábor Marcell Rási Renáta Anita

Membrántechnológiai kihívások a felszíni vizek kezelésében, Lázbércen Molnár Attila Műszaki igazgató

Vízminőség, vízvédelem. Felszín alatti vizek

FELSZÍN ALATTI VIZEK RADONTARTALMÁNAK VIZSGÁLATA ISASZEG TERÜLETÉN

9. FEJEZET MEGVALÓSÍTHATÓSÁGI VÁLTOZATOK ÉRTÉKELÉSE, KÖLTSÉG-HASZON ELEMZÉSE

A határozat JOGERŐS: év: hó: nap: KÜJ: KTJ:

Felszín alatti vizek állapota, nitrát-szennyezett területekre vonatkozó becslések. Dr. Deák József GWIS Környezetvédelmi és Vízminőségi Kft

ÉSZAK-DUNÁNTÚLI KÖRNYEZETVÉDELMI, TERMÉSZETVÉDELMI ÉS VÍZÜGYI FELÜGYELŐSÉG

Agrár-környezetvédelmi Modul Vízgazdálkodási ismeretek. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

A hazai termálvizek felhasználásának lehetőségei megújuló energiaforrások, termálvízbázisok védelme

Talajvízszintek változása Debrecenben - különös tekintettel a Nagyerdőre

JELENTŐS VÍZGAZDÁLKODÁSI KÉRDÉSEK

Felszín alatti vizek a vízgyűjtőgazdálkodásban

A rózsadombi megcsapolódási terület vizeinek komplex idősoros vizsgálata

Veszélyeztetett-e a Perőcsény-Tésa felszín alatti és a Komravölgyi-tározó felszíni vízbázis? Mit tehetünk a megóvásukért?

Gondolatok a Balaton vízjárásáról, vízháztartásáról és vízszint-szabályozásáról

Kútvizsgálat a romániai projektterületen Általános és vízminőségi jel emzés

Geoelektromos tomográfia alkalmazása a kőbányászatban

A Maros hordalékkúp felszín alatti vizeinek vízminőségi értékelése

A homokkő hévíztárolók tesztelésének tanulságai

Az Alföld talajvízszint idısorainak hosszú emlékezető folyamatai ELTE-TTK TTK Környezettudományi Doktori Iskola Tajti Géza 2009

Havi hidrometeorológiai tájékoztató

Átírás:

PARTISZŰRÉSŰ IVÓVÍZBÁZISOK DIAGNOSZTIKÁJÁNAK TAPASZTALATAI Balassa Géza 1 Gondár Károly 1 Gondárné Sőregi Katalin 1 dr. Horváth Adorján 1 Pethő Sándor 1 Előzmények Partiszűrésű ivóvízbázisaink felszínközeli helyzetükből adódóan sérülékeny földtani környezetben találhatók, nagyobb folyóink fiatal, a negyedidőszakban épített kavicsteraszain. Kisebb-nagyobb mértékben veszélyeztetettek is, részben a kitermelt víz 85-90% át adó felszíni vízfolyás és medrének állapota, a vízfolyáson levonuló lehetséges havária jellegű szennyeződések, valamint a háttérben lévő, potenciális szennyezőforrásként üzemelő területhasználatok és tevékenységek miatt. A jelenleg üzemelő 54 parti szűrésű vízbázis mellett 75, még nem kihasznált, kedvező vízbeszerzési adottságokkal rendelkező távlati vízbázist tartanak nyilván, melyek jelentős részben szintén folyópart menti területek. A víztermelésben betöltött jelentős szerepük miatt a parti szűrésű ivóvízbázisok diagnosztikája az államilag koordinált vízbázis-védelmi program egyik kiemelt feladata. A parti szűrésű vízbázisok a felszíni és felszín alatti vizek természetes, illetve szabályozott szoros kapcsolatának vizsgálata miatt speciális kutatási módszereket igényelnek. Ezeket a módszereket, illetve fejlődésüket a parti szűrésű ivóvízbázisok kutatása terén szerzett sokrétű tapasztalatunk (1. ábra) alapján jelen dolgozatban kíséreljük meg összefoglalni, a korlátozott terjedelem miatt a teljesség igénye nélkül. A parti szűrésű vízbázisokon végzett kutatásainknak a porózus közegű vízbázisokra vonatkozó általános vizsgálatok elvégzésén túlmenően a következő speciális kérdésekre kellett választ adni: a kitermelt vízben mekkora a felszíni folyóvíz eredetű víz és a háttérvíz részaránya; mekkora az aktív mederszakasz kiterjedése és milyen a mederalászívás geometriája; hogyan alakul a mederellenállás; hogyan alakul a termelt víz minősége; 1 SMARAGD-GSH Környezetvédelmi és Szolgáltató Kft.., 1115 Budapest, Bartók B. út. 29.U.79 1

mi az optimális termelési hozam a lehető legjobb állandó vízminőség elérése érdekében; távlati telep esetén a kijelölt szakasz(ok) alkalmas(ak)-e parti szűrésű vízbeszerzésre; távlati vízbázisok megvalósításakor az előirányzott víztermelés hány kútból álló kútmező és milyen kialakítású kutak révén valósítható meg; a folyók telep feletti szakaszán bekövetkező havária esetek ellen milyen vízbázis üzemeltetéssel kapcsolatos védekezési intézkedések lehetségesek. A speciális kérdések természetesen speciális mérési módszereket igényelnek. Érdekes módon azonban, míg maga a partiszűrés mechanizmusa viszonylag jól ismert és fogalomköre tisztázott, addig nincsenek kidolgozott méréstechnikai módszerek, pedig az első partiszűrésű vízbázisunk, a Fővárosi Vízművek Duna balparti kútsora már 1889-ben üzemelt. A nehézséget természetesen a folyó erejével való küzdelem jelenti. A parti szűrésű vízbázisok áramlási terének geometriája A parti szűrésű vízbázisok vizsgálata során elsőrendű kérdés a meder geometriájának és a medret felépítő üledékanyag vastagságának megállapítása. A működő vízbázisok létesítésekor sok helyen mederfúrásokkal vizsgálták a meder kőzettani alkalmasságát. A pontszerűen kapott információk azonban a mai modellek számára nem elégségesek, a modellt egységes felületekkel kell ellátni. A meder geometriájának megadására a VITUKI mederfelvételei alapján szerkesztett szintvonalas térképek már alkalmasak voltak, azonban ezek a mérések csak a meder topográfiáját ábrázolták. A diagnosztikai vizsgálatok indulásakor jelent meg Magyarországon a sekélyszeizmikus medergeofizikai vizsgálat, amely már alkalmas volt a mederüledék vastagságának felmérésére is. A Duna különösen alkalmas e mérési módszer alkalmazására, hiszen a kavics, homok és iszap alkotta mederüledék feküje kőzettanilag jól elkülönülő agyagmárga. Medergeofizikai mérést a diagnosztikai programban először cégünk alkalmazott a Leányfalui vízbázison. A mérést és kiértékelést a Geomega Kft. végezte (2. ábra). A háttér felőli oldalon az áramlási tér meghatározására szintén a geofizikai kutatás bizonyult a leghatékonyabbnak. A mérések célja minden esetben a modellezett terület réteg- és kőzettani kifejlődéseinek, réteg-geometriai és szerkezetföldtani viszonyainak tisztázása, az adott kutatás 2

céljával összhangban lévő mélységig (2. ábra). A geofizikai mérések, valamint a területre vonatkozó archív geológiai, geofizikai adatok mellett minden esetben felhasználjuk az aktuális kutatás során mélyült sekély-fúrások, kútfúrások rétegsorait is az áramlási tér geometriájának meghatározásához. Nagyon fontos szempont a réteggeometria folytonosságának megőrzése, azaz a parti- és a medergeofizika révén meghatározott felületek összekapcsolása. Erre a 2. ábrán szintén egy leányfalui példát mutatunk be. A háttérben a VESZ méréseket az ELGI a meder-geofizikai mérést a Geomega Kft. végezte. A mérések pontosságát mutatja a két felület összekapcsolhatósága. A medergeofizikai mérések nemcsak a meder geometriájának meghatározására alkalmasak. Feltárják a mederüledék vastagsági viszonyait és így általában fény derül a mederkotrások okozta károkra is. A mérés elvégzésére a diagnosztika során csak egyszer van lehetőség, holott a VITUKI kétévente végzett meder domborzati mérései alapján megállapítható, hogy a meder nagyon változó. Tekintve, hogy a védőövezetek meghatározását szolgáló modellezés kiindulópontja a helyes geometria, ezért a védőövezetek jövőbeni felülvizsgálata során minden alkalommal célszerű lenne mederfelvételt készíteni. A partiszűrésű vízbázisoknál nagyon fontos a feliszapolódás kérdése is. A feliszapolódó partszakaszok romló vízminőséget idéznek elő, amely az ammónia- és a vastartalom növekedésében nyilvánul meg. Ilyen feliszapolódást idézett elő például a Nagymarosi vízbázison a nagymarosi körtöltés megépítése. A romló vízminőség miatt csáposkutakat kellett leállítani. A vízbázis kutatása során így fő szempont volt a meder iszapvastagságának vizsgálata (3. ábra), a feliszapolódás menetének meghatározása és prognózisa. Ez utóbbira a későbbiekben visszatérünk. Az iszapvastagság megállapítására multielektródás méréseket végeztettünk a Nagymarosi vízbázison. A méréseket a Geomega Kft. végezte. Paraméterek mérése A vízbázist felépítő földtani képződmények megismerése, feltérképezése és ez alapján az áramlási tér geomeriájának meghatározása után a különböző egységek paramétereinek mérése következik a földtani közeg hidrosztratigráfiai tagolása érdekében. Erre a háttérben a sekélyfúrások és kútfúrások furadékmintáiból végzett szemcseeloszlás vizsgálatok és ezekből a szivárgási tényezők meghatározása, valamint az egyedi, kútcsoportos és egymásrahatás vizsgálatok adnak lehetőséget. A termelőkút környezetében jó megközelítést ad a vízadóba 3

bejuttatot nyomjelző anyagok segítségével mért vízáramlási sebesség. Ennek a Darcy-féle sebességhez való viszonya alapján a szivárgási tényező érték kiszámítható. Anyagvizsgálatra a mederben is van lehetőség. A mintavételezés merítőharanggal történik. A Duna esetén 4-5 mintavételi pontból álló, ~200 m távolságú, partra merőleges szelvényeket célszerű felvenni úgy, hogy a pontok többsége a vizsgált partszakasz és a sodorvonal között helyezkedjen el. Maguk a vizsgálatok a fúrásokból származó mintákhoz hasonló módon és hasonló céllal készülnek. A mederanyagra így kapott szivárgási tényezők azonban nem jellemzik a meder felületén a termelés hatására kialakult kolmatált rétegben lejátszódó ultralassú szűrési folyamatot (Kontur Á., 1993, Kontur Á., 1998). A kolmatáció a folyóban lebegtetve szállított finom szemcseösszetételű hordalékanyag és apró szervezetek beszűrődését jelenti a vízadó rétegbe a víztermelő mű szívó hatására. A meder kolmatáltságának függvényében alakul ki a hidraulikai kapcsolat a felszín alatti víz és a felszíni víz között (Rózsa A., 2000). A mederellenállás nemcsak a kolmatáció következtében alakul ki, hanem akkor is felléphet, ha a folyó nem harántolja teljes vastagságban a vízvezető réteget, így a parti víztermelés esetén lehetséges, hogy a túlparti talajvíztömegeknek kisebb ellenállást kell legyőznik a kutak felé, mint a folyó vizének (Völgyesi I., 1993). A mederellenállás, a meder beszivárgási folyamatainak direkt mérése nem megoldott feladat. Völgyesi István mederellenállás-számítási módszere működő vízbázis esetén nem használható, mert a számítások elvégzéséhez egy konkrét geometriájú kút-piezométer rendszerre van szükség. A távlati parti szűrésű vízbázisok tervezésénél azonban mindenképpen figyelembe kell venni az általa javasolt kútkiosztást. A mederfelületen lezajló beszivárgás vizsgálatára Rózsa Attila végzett in situ vizsgálatot a Szentendrei-sziget keleti partján (Rózsa A., 2000). A mérés egy ponton határozta meg a mederparamétereket. Egy 2-3 km-es partszakasz teljes végigmérése azonban fizikálisan lehetetlen munka, és az azonos állapotok mellett történő mérés megoldhatatlan. Maga a szerző is megállapítja, hogy az általa meghatározott szivárgás-hidraulikai jellemzők a vizsgált időtartományra és az akkor kitermelt vízhozamra érvényesek. 4

Ez a megállapítás egyébként a parti szűrésű vízbázisokon végzett összes vizsgálatra igaz. A diagnosztikai munkák során az egyik legnagyobb gond az állandóan változó rendszer adta lehetőségek és a diagnosztikai vizsgálatok merev költségvetéséből adódó kötöttség összehangolása a tervezésben. A fentiek alapján talán az egyetlen jól, és akármikor felhasználható módszer a mederviszonyok vizsgálatára az ideiglenes és az állandó mederszondákkal történő mérés (4., 5., 6., 7. ábra). Cégünk a parti szűrésű rendszerek vizsgálatánál ezeket használta. Az alkalmazásnak természetesen a Duna itt is határt szab. A mederszondákkal lényegében a víztermelőkutak vízkivételének hatására kialakuló depressziós felületet lehet kimérni. A mért potenciálszinthez kalibráljuk a későbbieken a modellt. Fontos, hogy ez ne csak a háttérben történjen meg, hanem a mederben is, mert így a modellezés végén az aktív mederfelület megadhatóvá válik. Az egyes mederszondáknál a folyó és a talajvízszint hidraulikus potenciálkülönbségének ismeretében hidraulikus gradiens-esés számítható. A mederanyag szivárgási tényező átlagos értékének ismeretében, a Darcy-féle törvény segítségével így lokális mederbeszivárgásbecslés adható. A számítás homogén, még nem, vagy csak alig kolmatálódott mederanyanyag és enyhén lejtő, feliszapolódás nélküli partszakasz esetén ad megbízható becslést a meder felöli utánpótlódás mértékére az adott mérési pontok környezetében. Az áramlási tér jellemzése A parti sáv áramlási viszonyait elsődlegesen a Duna vízjárása határozza meg. A nyílt tükrű víztartóban a termelő és észlelő kutakban mért nyomásszintek közvetlenül és szinte azonnal reagálnak a Duna vízszintjének változására. A folyómeder bevágódik a víztartó összletbe, amelyből a vízbázis kútjai termelnek. Ez vízáramlást idéz elő a két közeg között. Ennek irányát a potenciálviszonyok szabják meg, azaz a nagyobb hidraulikus emelkedési magasságú hely felől a kisebb felé irányul az áramlás. Az áramlás irányát a földtani képződmények vízföldtani jellemzői (a víztartó réteg vastagsága, vízvezető képessége és a meder ellenállása), a folyó vízszintváltozásai és termelés nagysága határozza meg. Az áramlási teret a termelő-, és észlelőkutakban, valamint a mederszondákban mért vízszintek alapján jellemezhetjük. A termelő és észlelőkutak kiosztása üzemelő vízbázis esetén adott, 5

távlati vízbázis esetén azonban lehetőség van arra, hogy a kísérleti telepet úgy alakítsuk ki, hogy azon a mérések optimálisan elvégezhetők és a forgalomban lévő szoftverekkel kiértékelhetők legyenek. A tudományosan elvégzett tervezésnek erősen gátat szab a tulajdonosi hozzáállás azokon a területeken, ahol a kutakat kellene lemélyíteni. A távlati partiszűrésű vízbázisok környezetében általában kárpótlási földek találhatók, amelyeknek több tulajdonosa van (az eddigi maximum 70 tulajdonos/ingatlan volt). A hozzájárulás elmaradása esetén a tervezetthez képest a kutakat máshová kell helyezni. A kísérleti telep próbatermelő-kútból, állandó figyelőkutakból figyelő-kútcsoportokból, ideiglenes figyelőkutakból (piezométerekből) és mederszondákból áll (8-9. ábra). A telepet úgy kell kialakítani és megfelelő ideig általában 45-60 napig üzemeltetni, hogy az onnan származó információ reprezentatívan tükrözze a teljes tervezett vízbázis kialakítása után várható üzemi viszonyokat, hidrogeológiai folyamatokat. Ezért a vízadó rétegre optimálisan szűrőzött próbatermelő kutat egyedileg tervezett hozamlépcsőkkel, leállási-újraindulási eseményekkel kell tesztelni a réteg vízadóképességének, a vízáramlási irányoknak, a különböző eredetű vizek keveredési arányainak és a felszín alatti vízkémiai, -fizikai állapotváltozásoknak a nyomonkövetése céljából. Ezek a lépcsők általában 3-5 naposak és 1/3Q max, 1/2Q max, 2/3Q max és Q max hozamúak. A szakaszok vagy folyamatosan, vagy leállási események közbeiktatásával következnek egymás után. Célszerű ezeket a termelési állapotokat permanens kis-, közepes- és nagy folyóvíz-állás mellett, egy-egy adott napon, három órás közökkel is beállítani, mivel így az azonos víztermelés hatására kialakuló hidraulikai helyzetek három különböző folyóvízállás mellett is értékelhetők. A parti szűrésű vízbázisok környezetében a monitoring hálózat újonnan létesített és meglévő, észlelésbe vonható kutak révén épül fel, általában az előzetesen meghatározott hidrogeológiai B védőzóna külső határáig. Tervezésénél figyelembe kell venni, hogy a hálózatból származó hidrogeológiai információ megfelelő területi eloszlású legyen a partra merőlegesen és a parttal párhuzamosan, valamint képet nyújtson a tanulmányozott vertikum egészéről. Különös figyelmet kell fordítani a vizsgált partszakaszra, ahol a vízbázis alatt és fölött szóló figyelőkutak létesítése, továbbá egyes termelőkutak, illetve a próba termelőkút és a mederél között kútpárok, kúthármasok kialakítása célszerű. Az egyedi kutakkal a folyó vízadóra gyakorolt természetes hidraulikai és hidrogeokémiai hatásai tanulmányozhatók egy pontban, 6

míg a különböző mélységbe szűrőzött kútcsoportokkal ezeken túl a termelés hatására fellépő lokális változások vertikálisan is nyomonkövethetőekké válnak a leginkább kérdéses zónában. A megfigyelésekből, mérésekből választ várunk a vízbázis környezetében fennálló kisregionális felszín alatti vízáramlási kép jellegére, a vízadó, mint egység viselkedésére, az alsóbb rétegek felé történő kapcsolat erősségére, a termelő kút/kutak távolhatására, a folyó hidrodinamikus távolhatására és a terület talajvízszint és -kémiai viszonyainak időbeli változására. A megfigyelő hálózat üzemeltetésének (meghatározott időközönkénti vízmintázás, vízszintészlelés) ideális időtartama legalább egy év, ami alatt változékony időjárási és felszín alatti felszíni vízállási viszonyok között kaphatunk választ a fent ismertetett kérdésekre. A megfigyelés alatt ügyelni kell a kellő számú, folyamatos, egyenlő időközönkénti mintavételezésre, mérési eseményre, amelyekkel a feldolgozásból kapott eredmények megbízhatóságát növelhetjük. A parti régió hidrodinamikai viszonyai a térséget lefedő kutakban heti rendszerességgel mért nyugalmi vízszintek változásai és a Duna adott partszakaszon mért, illetve adott partszakaszra számított vízszint-idősora alapján megismerhetővé, értelmezhetővé válik. A 10. ábrán jól látható a termelés és a Duna parti régióra gyakorolt hatása, valamint a nagy dunai árvízesemények hatásai. Vízkémiai vizsgálatok Az esetleges szennyezettség megítélésén túl fontos szempont a változó termelés és a különböző környezeti állapotok (évszakos változékonyság, felszín alatti vízállás, felszíni vízjárás) hatására fellépő hidrogeokémiai változások nyomon követése. Megcsapolódási területeken, a parti szűrés hátterében lévő talajvizes rendszereknél a konzervatív klorid ion felszín közeli dúsulása nemcsak szennyeződésre utalhat, hanem a bepárlódásra, azaz permanens feláramlásra és a beszivárgás szempontjából negatív talajvízháztartási mérlegre. A kutakban terepen mért vízhőmérséklet-, ph- és fajlagos vezetőképesség-értékek segítségével a termelés hatására a rendszerbe belépő, a talajvíztől eltérő karakterű folyó-eredetű víz követhető nyomon. A 11. ábra például a Tolna megyei Fadd-Dombori-Bogyiszló távlati vízbázisán két mérési időpont között fellépő kémhatás-változást szemlélteti, ami a 7

fokozatosan növekvő termelés hatására a vízadó parti régiójának Duna-vízzel való átöblítődését jelzi. A parti szűrésű vízbázisokon a vizek eredetének nyomozására rendkívül alkalmas a stabil oxigénizotóp arányok vizsgálata. A magyarországi holocén beszivárgású talaj- és rétegvizek δ 18 O értékei a -8,8-9,7 VSMOW tartományba, a jégkorszaki beszivárgásúak δ 18 O értékei pedig a - 11-14 VSMOW tartományba esnek. A Duna vizének δ 18 O értéke évszakosan változik -10 és -12,5 VSMOW között. Így kizárólag a stabilizotópos adatok alapján a holocén beleértve a jelenkori csapadékból beszivárgott vizek jól elkülönülnek az egyéb vizektől, azonban tekintettel kell lenni arra, hogy a Dunából beszivárgott, valamint a jégkorszaki beszivárgású idős vizek stabilizotópos összetételi tartománya némileg átfed. A Váli-víz torkolat távlati vízbázison a próba termelőkútra kapott keveredési arány eredményei a δ 18 O értékek alapján számolva 83% dunavíz, 17% háttérvíz; a δd értékek alapján számolva 91% dunavíz, 9% háttérvíz, ami igen jó megegyezést ad a többi módszerrel számított értékkel. Természetes eredetű és mesterségesen bejuttatott nyomjelző anyagok segítségével nyomon követhető a felszín alatti víz szivárgási, áramlási iránya és számítható az áramlási sebessége is. Ezekhez a megfigyelésekhez porózus kőzetek esetén, kis vizsgálati távolságra leggyakrabban a konzervatív klorid iont használjuk, mert a felszín alatti vizes környezetben mindig jelen van és környezeti, vagy direkt hatásra bekövetkező változása általában jól vizsgálható. A mintavételezést azonos napszakban napi rendszerességgel célszerű végezni a termelőkút és a folyó vizéből. A Fejér megyei Váli-víz torkolat távlati vízbázison végzett vizsgálat eredményeit a 12. ábrán mutatjuk be. Az értelmezés érdekében ezen a mért kloridkoncentráció értékek mellett fel lett tüntetve a Duna vízállás-idősora és a termelési hozamok is. A grafikonról leolvasható a termelés hatására a kloridkoncentrációban bekövetkező csökkenői trend (mely ugyanakkor más okból a Duna vizében is jelentkezik), valamint a leállási, újraindulási, hozamváltási eseményekhez kapcsolódó anomáliák, melyek pontosabb nyomonkövetésére ezekben az időszakokban sűrűbb, hat órán keresztül tartó óránkénti mintavételezés célszerű. 8

Mesterséges kísérlethez szintén a klorid ion az egyik legalkalmasabb jelzőanyag, mivelkonyhasó oldásával könnyen bejuttatható a rendszerbe és kémiai elemzés, valamint geoelektromos mérések segítségével is detektálható. A 13. ábrán a Drávagárdonyi távlati vízbázis rétegvizes rendszerének vízáramlási irányai láthatók az idő függvényében. A méréseket a KBFI-Triász Kft. végezte. Biztonságba-helyezés A 123/1997. (VII. 18.) Korm. rendelet szerint az üzemelő és a távlati ivóvízbázisok, így a parti szűrésű vízbázisok védelme érdekében meghatározott vízrészecske elérési idővel jellemezhető felszín alatti védőidomokat és a hidrogeológiai viszonyok tükrében felszíni védőterületeket kell kijelölni. Ezeket a vízkivétel mennyiségi, minőségi védelme érdekében a környezetüknél fokozottabb biztonságban kell tartani, az ott folytatott és az ott tervezett tevékenységekre vonatkozó jogszabályi korlátozások, tiltások érvényre juttatásával. A parti szűrésű vízbázisok modellezésének eredményeképpen nemcsak az adott elérési időkhöz tartozó védőövezetek rajzolódnak ki, (14. ábra), hanem az áramlási irányokon és a terület nagyságán túl megfigyelhető a Duna-meder aktivitása is, ami a felhasznált program segítségével számított vízmérleg révén számszerűsíthető is. Megadható ezen kívül a kitermelt víz folyó/háttér aránya is. A partiszűrésű vízbázisok védőövezetének meghatározásánál a legnagyobb problémát az jelenti, hogy a 123/1997. (VII. 18.) kormányrendelet csak az elérési időkkel számol, nem teszi lehetővé a keveredés figyelembe vételét. A jogszabály továbbá nem rendelkezik a mederoldali védelemről és a védőövezetek kijelölésének módjáról sem. A partiszűrésű rendszerek pedig, ha jó kavicsterasz a vízadó, a kitermelt víz akár 90 %-át is kaphatják a folyó felől. A keveredés közbeni felhígulás eredményezi, hogy a háttér felől érkező szennyezőhatások még olyan városi környezetben lévő vízműnél, mint a 120 éve Budapesten lakóházakkal és ipari objektumokkal övezetten működő Budaújlaki vízbázisban sem érvényesülnek. A folyó irányából sokkal nagyobb a szennyeződés lehetősége. A vízbázis feletti nagyobb ipari centrumok állandó szennyvíz kibocsátása, illetve a havária esetén napok alatt levonuló 9

szennyezőhullámok ellen a hatályos jogszabályok alapján nem védhetők a parti szűrésű vízbázisok. Nagyon nagy szükség lenne a Duna teljes hosszán kiépített vízminőségi monitoring rendszerre. A folyók haváriaesetei, a potenciális szennyezőanyag vizsgált partszakasz előtt történő levonulása, hígulása numerikus transzport modellel szimulálhatók, melynek eredményei rendkívül fontosak a biztonságban tartási tervben javasolt védelmi intézkedések megtételéhez. A 15. ábrán a Fejér megyei Váli-víz torkolat távlati vízbázis partszakasza előtt A MOL Dunai Finomító sodorvonalbeli szennyvízbevezetéséből származó potenciálisan levonuló szénhidrogén szennyezés egy fázisa látható. A modellezést a VITUKI INNOSYSTEM Kft. végezte. Az ország legnagyobb működő partiszűrésű vízbázisai a Dunakanyartól a Csepel-sziget aljáig terjedő szakaszon találhatók. A védelembe helyezésnél nagy problémát jelent, hogy ez az ország legdrágább üdülő és lakóterülete, így a kisajátítási és kártalanítási összegek várhatóan nagyon magasak lesznek. Mivel a terület a budapesti agglomeráció egyik legdinamikusabban fejlődő része, a védelemre vonatkozó elképzelések rendszerint alapvetően ellentétesek a helyi önkormányzati érdekekkel. Ráadásul a partiszűrésű rendszerek regionális rendszereket látnak el ivóvízzel, így a korlátozni kívánt települések nem egyeznek meg a fogyasztók által lakott településekkel, ami ellenérzést vált ki a lakosokból. Éppen ezért a több évig elhúzódó munkálatokról, vizsgálatokról a vízbázisvédelemmel kapcsolatos bizalom kialakítása és megőrzése érdekében folyamatos, a közérthetőséget szem előtt tartó lakossági tájékoztatási tevékenységet szükséges végezni, amely a leggyakrabban az önkormányzatok és a lakosság közvetlen bevonásával érhet célt. Összefoglalás Magyarországon a felszín alatti ivóvízbázisok védelmét szolgáló intézkedések között jelentős hányadot képez a partiszűrésű vízbázisokkal kapcsolatos tennivalók köre. Ezért nagyon fontos, hogy a védőövezetek meghatározását megalapozó mérések minél több irányból közelítsék meg a parti szűrés mechanizmusának megismerését. Az elmúlt öt évben az ezirányú mérések nagy mértékben fejlődtek, ma már a diagnosztikai vizsgálatoknál használatuk elengedhetetlen. 10

Irodalom Kontur Á. (1993): Parti szűrésű vízbeszerzés a Fővárosi Vízműveknél. - Hidrológiai Közlöny, 1993/3. Rózsa A. (2000): Beszivárgási vizsgálatok a Szentendrei-Duna medrében. - Hidrológiai Közlöny 2000/2. Völgyesi I. (1993): Mederkapcsolati hatásfok: a parti szűrésű víztermelés fontos paramétere. Hidrológiai Közlöny 1993/5. 11

1. ábra A SMARAGD-GSH Kft. parti szűrésű vízbázisokon végzett kutatásainak helyszínei 12

2. ábra A vízadó kavicsösszlet feküjének domborzata 13

3. ábra Geofizikai szelvény a mederben Nagymarosi vízbázison 4. ábra A Dunára merőleges hidraulikai szelvény a Váli-víz torkolat távlati vízbázis VPT-1 próba termelőkútjának távolhatását és mederalászívási viszonyait szemlélteti 1475 l/min hozam mellett 14

5. ábra 7. ábra: Eredeti Wein féle vízföldtani szelvény a Budaújlaki vízbázis területén. A meder alatt kialakult depressziót már az 1800-as évek végén is mérték. Állandó mederszonda Leányfalun.A szondát a SMARAGD-GSH Kft. fejlesztette ki. Min. 6, max. 10 mederszelvény menti pontra kaphatunk folyamatosan vízszint és vízkémiai adatokat 6. ábra Partra merőlegesen és parttal párhuzamosan kialakított ideiglenes mederszonda-sorok 15

8. ábra Egy parti szűrésű kísérleti telep elvi sémája szelvényben ábrázolva. 9. ábra A Fejér megyei Váli-víz torkolat távlati vízbázis megvalósult kísérleti telepe a Duna felől. 16

Váli-víz torkolat távlati vízbázis VF-1 figyelőkút vízszint idősora a teljes monitoring időszakban 2002.01.15-től 2002.09.28-ig (2002.03.13-tól 2002.09.28-ig heti mérések) Vízszint (mbf) 100.00 99.00 98.00 97.00 96.00 95.00 94.00 93.00 92.00 91.00 Duna mért vízszint Dunaújvárosnál Duna számított vízszint a vízbázisnál Duna mért vízszint a vízbázisnál VF-1 figyelőkút 90.00 1.15 2.12 3.12 4.9 5.7 6.4 7.2 7.30 8.27 9.24 Dátum (hó.nap) 10. ábra Vízszint idősor a Váli-víz távlati vízbázison a kísérleti telep egyik figyelőkútjában 11. ábra A víztermelés hatására a vízadóban fellépő kémhatás-változás jelzi a Duna vizének térhódításást a parti régióban a termelőkút környezetében. 17

12. ábra Váli-víz torkolat távlati vízbázis. A Duna és a VPT-1 próba termelőkút kloridkoncentráció-értékek alakulása 2002.01.15 2001.03.04. között. A diagramon feltüntetve a termelési hozam alakulása és a Duna vízállás-idősora. 18

13. ábra Drávagárdony távlati vízbázis. A vízadóban nyomjelzéses és geoelektromos módszerrel kimutatott vízáramlási irányok. Jól megfigyelhető a szivattyúzás megkezdése után kialakuló éles vízáramlási irányváltás. A méréseket a KBFI-Triász Kft. végezte 19

14. ábra Leányfalui vízbázis, 180 napos elérési időhöz tartozó áramvonalak 20

15. ábra A modellezés eredményei 21