RESOURCES IN THE BÜKK-MOUNTAINS
4. VÍZKÉSZLET SZÁMÍTÁSI MÓDSZER
A számítási módszer alapját a földtani adatok feldolgozása jelentette. Karsztosodottság, ill.
vízvezetőképesség szerint csoportokba soroltuk a földtani formációkat. Kezdetben a Sásdi László által szerkesztett térképet használtuk [9, 10], viszont annak kategóriái nem teljesen feleltek meg a céljainknak, ezért új kategóriákat hoztunk létre, melyek a 4. ábrán láthatóak.
Ezután az alkalmazott hézagtérfogatokat ezekre a kategóriákra fogjuk meghatározni.
A vízkészlet számítási módszer víztani alapját a BKÉR megfigyelőkútjaiban és barlangi mérőhelyeken regisztrált vízszintek, valamint a VIFIR forráskataszter bükki adatai jelentik.
Korábbi vízdomborzat becslések és térképek születtek források és néhány megfigyelőkút adatai alapján. [11,12,13]. Ezek eredményeiből tudjuk, hogy a felszín alatti vízdomb legmagasabb pontja az Nv-17 megfigyelőkútban mért vízszint. Ez indokolta, hogy a forráskataszter adatai közül nem használtuk azokat, amelyek a Nv-17 szintje fölött helyezkedtek el, mivel úgy gondoljuk, hogy ezek csak lokális áramlási pályákon mozgó vizek, ill. időszakos források.
A mérési adatainkból, ill. a források fakadási szintjeiből Golden Software Surfer program segítségével előállítottuk a vízdomborzat felső burkoló felületét az Nv-17 maximális vízállása mellett. Ez az állapot látható az 5. ábrán, melyen a Bükk északnyugati részének egy darabját, valamint a délnyugati részét letakartuk. A délnyugati részen a nagyon rossz vízvezető kőzetek alatt nagy mélységben jelennek csak meg a jól, ill. közepesen karsztosodó kőzetek, így ezt a területet nem tudjuk bevonni a vízdomborzati térkép szerkesztésébe, viszont a termálkarszt rendszer szempontjából ez a terület nem elhanyagolható, a teljes áramlási rendszer részét képezi eltemetett karsztjaival. A 6. ábrán a jól karsztosodó kőzetkategóriába tartozó formációkban tárolt víztérfogat 3D-s megjelenítése látható.
55
4. ábra. A Bükk földtani formációira karsztosodottság szerint felállított kategóriák, alaptérkép: [9]
5. ábra. A Bükk jellemző vízdomborzati térképe az Nv-17 mérőhely maximum vízszintje idején
56
6. ábra. A „Jól karsztosodott” kőzet kategórián belüli számított vízszint adatok
Ezt a vízdomborzat fájlt kell horizontálisan elmetszenünk egy alsó határoló felülettel ahhoz, hogy a térfogatot meghatározhassuk. Ehhez a korábbiakban ismertetett jelleggörbéket használjuk.
A jelleggörbe elmélet egyik fontos megállapítása, hogy a görbék különböző meredekségű szakaszai különböző áramlási típusokkal hozhatók összefüggésbe. A görbék alsó, alaphozam csökkenéshez kapcsolt részét a mátrixban történő lassú áramlással hozhatjuk kapcsolatba.
Vagyis megállapíthatjuk, hogy az adott kút környezetében ez a pont jelenti a jól karsztosodott zóna alsó határát. Ezek a határok az egyes kutak esetében az alábbiak szerint alakulnak (1.
táblázat)
1. Táblázat A vizsgált kutak környezetében megállapítható jól karsztosodott zóna alsó határa Kút neve A jól karsztosodott zóna alsó
határa (m terepszinttől)
Nv-17 250
Rh-Tbp1 190
Kgy-F1 60
Kgy-F2 100
Kgy-F3 165
Sz-5 25
Mi-6 270
Ezekre a pontokra illesztett felület képezi a határát a dinamikus gyorsan és lassan utánpótlódó vízkészleteknek. Ezen kívül még egy technikai határt kell kijelölni, amit a hegységben a legalacsonyabb forrás szintje képvisel 127 mBf (Miskolc-Tapolca). Ezt azzal indokoljuk, hogy amennyiben a vízszintek a hegységben ez alá a szint alá süllyednének, akkor a hegység hideg vizes rendszere tulajdonképpen nem működne tovább. Ez alapján ezt a szintet tekintjük a hideg vizes alsó és a termálkarsztos rendszer felső technikai határának.
Mindezek után következik a geológiai kategóriánként történő térfogat értékek számítása és porozitással történő korrigálása.
57
Az alkalmazott porozitás értékek megállapításakor irodalmi adatokat vettük [14, 15, 16, 17, 18], az ezek alapján meghatározott, ténylegesen alkalmazott értékeket a 2. táblázatban mutatjuk be.
2. Táblázat A kőzet kategóriák porozitás értékei
Kőzet kategóriák Porozitás mértéke (%)
Jól karsztosodott 0,75
Gyengén karsztosodott 0,25
Rossz vízvezető kőzet 0,05 Nem karsztos, repedezett: dácit, riolit tufa 0,1 Nem karsztos, repedezett: egyéb 0,1
5. EREDMÉNYEK
A Golden Software Surfer v.10 programmal végzett térfogat számítás során nemcsak, a számunkra érdekes geometriai test térfogatát tudjuk meghatározni, hanem az ahhoz tartozó alapterületet is (3. táblázat). Ez esetünkben azért volt különösen praktikus, mivel így az egyes kőzet kategóriákhoz tartozó területi kiterjedést is meghatároztuk, amit össze tudtunk vetni a korábbi számítások eredményével.
A korábbi vizsgálatokkal ellentétben az általunk kidolgozott vízkészlet számítási módszer a pillanatnyi térfogati víztartalmat határozza meg. Eddig ilyen típusú készlet számítási módszerről a Bükk esetében még nem hallottunk, melynek legfőképpen az az oka, hogy nagyon sok vízszint adattal kell rendelkeznünk ahhoz, hogy pontos vízdomborzatot készíthessünk. Ehhez pedig a Bükki Karsztvíz Észlelő Rendszer adatbázisa szolgáltatott elegendő információt. A 3. táblázat azokat a térfogati értékeket tartalmazza, amit a vízdomborzat által meghatározott felső burkoló felület és a legalacsonyabb forrás szintje között határoztunk meg (a teljes gravitációsan rendelkezésre álló hidegvíz készlet).
3. Táblázat A számítási módszer által kapott területi és térfogati eredmények
Kőzet kategóriák Terület (millió [m2]) Kőzetben tárolt víz térfogat (millió [m3])
Jól karsztosodott 107,1 270,6
Gyengén karsztosodott 62,3 93,2
Rossz vízvezető kőzet 20,1 5,4 Nem karsztos, repedezett:
dácit, riolit tufa 1,9 1,1
Nem karsztos, repedezett:
egyéb 11,7 4,7
Összesen 203,1 375
58 6. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS
7. FELHASZNÁLT IRODALOM
[1] SZÉKELY, F., SZŰCS, P., ZÁKÁNYI, B., CSERNY, T., FEJES, Z.: Comparative analysis of pumping tests conducted in layered rhyolitic volcanic formations. Journal of Hydrology, ELSEVIER, 520 (2015), January 2015, pp. 180-185.
http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2014.11.038
[2] SZUCS, P., MADARASZ, T.: Complex hydrogeological modeling of multifunctional artificial recharge options of the Great-Forest Park in Debrecen, Hungary. Water Pollution VIII, Modelling, Monitoring and Management. Editors: C.A. Brebbia and J.S. Antunes do Carmo WIT Press, 2006, pp. 177-184., ISBN: 1-84564-042-X.
[3] KIRÁLY, L., MOREL, G.: Remarques sur l’hydrogramme des sources karstiques simule par modeles mathematiques. 1976. Bull. d’Hydrogéol. Neuchatel 1, pp. 37–60.
[4] KIRÁLY, L.: Karstification and groundwater flow. In: Proceedings of the Conference on Evolution of Karst: From Prekarst to Cessation. Postojna Ljubljana, 2002. pp. 155–190.
[5] KOVÁCS, A.: Geometry and Hydraulic Parameters of Karst Aquifers: A Hydrodynamic Modeling Approach. Doctoral Thesis, 2003. University of Neuchâtel, Switzerland, 131 p.
[6] WORTHINGTON, S.: Diagnostic hydrogeologic characteristics of a karst aquifer (Kentucky, USA). Hydrogeol. J. 2009. 17 (7), pp. 1665–1678.
[7] DARABOS, E.: Examining relationships is data recorded with the Bükk Karst Water Monitoring System, Karst Development 1. (2010)pp. 6-12.
[8] SZŰCS, P., FEJES, Z., ZÁKÁNYI, B., SZÉKELY, I., MADARÁSZ, T., KOLENCSIKNÉ TÓTH, A., GOMBKÖTŐ, I.: Results of the WELLlaHEAD Project connected to water and mining. Geothermal potential of the Tokaj-Mountains. Pilot test of passive acid mine drainage water management. FOG – Freiberg Online Geology, ISSN 1434-7512, 2015, Volume 40, pp. 170-177.
[9] LESS, GY.: In: PELIKÁN, P. 2005: A Bükk hegység földtana. Magyar Állami Földtani Intézet, 2005. Budapest
[10] LÉNÁRT, L., SZEGEDINÉ DARABOS, E.: The hydrogeological relations of the thermal karst of Bükk mountains (Northern Hungary), Proceedings of the 13th National Congress of Speleology, Speleodiversity, 2012. pp. 209–214
[11] LÉNÁRT, L.: A bükki karsztvízkutatás történeti áttekintése. A bükki karsztvízkutatás legújabb eredményei c. konferencia kiadvány, 2002. pp. 1–18
[12] LÉNÁRT, L., DARABOS, E.: A bükki karsztvízkészletek meghatározási problémái, Műszaki Tudomány Az Észak-Kelet Magyarországi Régióban, Műszaki füzetek, 2012. pp.
231–240
[13] SZILÁGYI, G., BÖCKER, T., SCHMIEDER, A.: A Bükk-hegység regionális hidrodinamikai képe és karsztvízforgalma, Hidrológiai Közlöny, 1980. 60. évf. 2. szám, pp.
49-96.
[14] BÖCKER, T., DÉNES, GY.: A Szinva, Anna, Diósgyőri és Tapolcai forráscsoportok védőidoma, Miskolc város vízellátásába bekapcsolt karsztforrások védőidomának lehatárolása, Témaszám: III. 4. I. 8., VITUKI, Budapest, 1977. pp. 59-63.
[15] KOVÁCS, B.: A tapolcai Termál-kút hidraulikai viszonyainak elemzése numerikus modellszámításokkal, A„tapolcai Termál-kút, hidrogeológiai szakvélemény” c. munka, 7.
rész, Miskolci Egyetem, 2006. Miskolc, pp. 7-8.