Magyarország-Románia Határon Átnyúló Együttműködési Programból 2007 – 2013 támogatott projekt (Projekt regisztrációs szám: HURO/0801/047)
„Kutatási program a Körös medence Bihar-Bihor területén, a határon átnyúló felszín alatti víztest hidrogeológiai viszonyainak, állapotának megismerésére (HURO)”
A magyarországi mintaterület hidrodinamikai modellje (Alföldi modell)
Regionális modell a román-magyar határral osztott felszínalatti víztestek területén
2010. december
Jelentés
Szerződés száma:
8608/26.07.2010
Projekt címe:
„Kutatási program a Körös medence Bihar-Bihor területén, a határon átnyúló felszín alatti víztest hidrogeológiai viszonyainak, állapotának megismerésére (HURO)” Magyarország-Románia Határon Átnyúló Együttműködési Programból 2007 – 2013 támogatott projekt
Munkafázis
A magyarországi mintaterület hidrodinamikai modellje Regionális modell a román-magyar határral osztott felszínalatti víztestek területén
Teljesítés:
2010. december
Megbízó:
Tiszántúli Környezetvédelmi és Vízügyi Igazgatóság
Megbízott:
KSZI-Geogold Carpatin
Törvényes képviselő:
Kissné Jáger Erika
Projektvezető:
Ambrus Magdolna
Készítette:
Geogold Kárpátia Kft. Serfőző Antal, Jákfalvi Sándor, Balázs Ilma
TARTALOMJEGYZÉK 1.
BEVEZETÉS ..................................................................................................................... 3
2.
NUMERIKUS MODELLEZÉS LÉNYEGE ÉS A FELHASZNÁLT SZOFTVEREK ISMERTETÉSE ............... 5 2.1
A modellezés szerepe az EU Vízkeret Irányelv végrehajtásában és a
vízgazdálkodási tervekben a határmenti területeken ........................................................ 5 2.2
A modellezésre felhasznált szoftverek általános ismertetése................................ 9
2.2.1
FeFlow (Finite Element Subsurface Flow System) 6.0............................................. 9
2.2.2
Processing Modflow 5.3................................................................................... 11
A permanens felszín alatti vízmozgás fizikai folyamata......................................................... 12 Input – Output rendszer ..................................................................................................... 13 Alkalmazási lehetőségek ................................................................................................... 13 2.2.3 2.3 3.
Az alapértékelésekhez felhasznált szoftverek ..................................................... 13
A felszín alatti vízáramlás numerikus modellezésének lépései és kapcsolatai..... 14
A KÉT MODELLTERÜLET BEMUTATÁSA ............................................................................ 17 3.1
A határon átnyúló víztestek bemutatása .............................................................. 17
3.2
Az alföldi modellterület......................................................................................... 23
3.3
Regionális modell terület ..................................................................................... 23
4.
A MODELLBEN FELHASZNÁLT ADATFORRÁSOK ISMERTETÉSE............................................. 25
5.
AZ ALFÖLDI HIDRODINAMIKAI MODELL ........................................................................... 26 5.1
A terület földrajzi, földtani, vízföldtani jellemzői.................................................... 26
5.1.1
A modellezett terület lehatárolása .................................................................... 26
5.1.2
A terület geomorfológiai viszonyai .................................................................... 26
5.1.3
Hidrográfiai hálózat......................................................................................... 27
5.1.4
Földtani adottságok......................................................................................... 27
5.1.5
Vízföldtani adottságok..................................................................................... 29
5.1.6
Klíma és lefolyás ............................................................................................. 29
5.2
A hidrodinamikai modell felépítése ...................................................................... 30
5.2.1
Alkalmazott szoftver ..................................................................................... 30
5.2.2
Koncepcionális modell.................................................................................. 30
5.3
A modell belső szerkezete................................................................................... 31
5.3.1
Horizontális felosztás....................................................................................... 31
5.3.2
Számítási háló................................................................................................. 32
5.3.3
Vertikális tagolás............................................................................................. 33
5.4
Bemenő paraméterek .......................................................................................... 35 1
6.
5.4.1
Szivárgási tényező........................................................................................... 35
5.4.2
Folyóhálózat................................................................................................... 35
5.4.3
Induló vízszintek ............................................................................................. 35
5.4.4
Beszivárgás .................................................................................................... 39
5.4.5
Víztermelési adatok......................................................................................... 40
5.5
Modell futtatása –modellezési eredmények ......................................................... 41
5.6
Eredmények értelmezése .................................................................................... 41
A REGIONÁLIS HIDRODINAMIKAI MODELL ....................................................................... 44 6.1
6.1.1
A regionális modellterület bemutatása ............................................................. 44
6.1.2
A terület geomorfológiai viszonyai .................................................................... 44
6.1.3
Klimatikus viszonyok ....................................................................................... 46
6.1.4
A modellezett terület földtani viszonyai............................................................. 47
6.1.5
A terület vízföldtani viszonyai........................................................................... 49
6.1.6
A modellezett terület vízkivételi pontjai............................................................. 49
6.2
A modell belső felépítése..................................................................................... 62
6.2.1
Horizontális felosztás....................................................................................... 63
6.2.2
Vertikális tagolás............................................................................................. 64
6.3
7.
A terület földrajzi, földtani, vízföldtani jellemzői.................................................... 44
Bemenő paraméterek .......................................................................................... 65
6.3.1
Szivárgási tényező........................................................................................... 65
6.3.2
Folyóhálózat................................................................................................... 67
6.3.3
Vízkivételek kutak, források.............................................................................. 67
6.3.4
Beszivárgás .................................................................................................... 68
6.4
Modell futtatása –modellezési eredmények ........................................................ 68
6.5
Eredmények értelmezése .................................................................................... 68
FELHASZNÁLT IRODALOM .............................................................................................. 72
2
1. BEVEZETÉS A szerződés részét képező műszaki ajánlatnak megfelelően a projekt II. Kutatási fázisának – A víztározó struktúrák hidrodinamikai modellezése – értelmében a közös projektterületen (Hajdú-Bihar–Bihar megye) elkészült a határral metszett víztestek területén a tervezett két hidrodinamikai modell. Az egyik magyarországi oldalon, a határzónába eső hidraulikai rendszereket elemző Alföld-részmodell, a másik a határ mindkét oldalát felölelő, regionális modell. Az alföldön Berettyóújfalu környezetében került kijelölésre a modellterület, a regionális modell lehatárolása természetes felszíni határok figyelembe vételével történt, területe teljes egészében a Körösök vízgyűjtőterületére esik. A hidrodinamikai modellezés elsősorban a kutatás tárgyát képező határon átnyúló pleisztocén, illetve pannon víztestek komplex vízáramlási feltételeinek, illetve az ezekkel szomszédos karsztvíztesttel (beáramlási területtel) való kapcsolatuknak alaposabb megismerését célozza. A modell segítségével bemutathatóak • az érintett területen kialakult természetes felszín alatti vízáramlási pályák, illetve • előre prognosztizálható a vízkészletre és dinamikára ható külső tényezők (emberi és természeti) hatása: vízkivétel, szennyezőanyagok terjedése, csapadékmennyiség ezek módosulása stb. • A modellezés lehetőséget ad a felszíni és felszín alatti vízrendszer kapcsolatának vizsgálatára is. Segítségével meghatározható a rendszerbe történő utánpótlódás mértéke és módja. • Eredményeinek segítségével elkülöníthetőek a víztesten a sérülékeny és kevésbé sérülékeny részek, és • hatásosabban meghatározhatóak azok az intézkedések, amelyek alkalmazásával közép és hosszú távon is fenntartható a víztest jelenlegi jó állapota • Nem direkt módon elősegíti a tervezés során felmerülő különböző lehetőségek szemléltetését és a hatékony megfigyelőrendszer kiépítését. A modellezés első ütemében a modellek szerkezeti felépítését készítettük el (területi, földtani modell), a második ütemben történt a modell futtatása és kalibrálása. A hidrodinamikai modell felépítéséhez felhasználtuk a projekt során végzett geofizikai vizsgálatok, forrás- és kútfelülvizsgálatok, valamint a dinamikus faktoranalízis eredményeit. Ezen felül figyelembe vettük a térségben korábban végzett geológiai, hidrológiai kutatások szakmai anyagát, a meglévő geológiai és hidrogeológiai térképeket és a létező irodalmi adatokat is. A vizsgált terület komplex geológiai felépítése miatt a mintaterületeken nem permanens rezsimű, háromdimenziós hidrogeológiai modell elkészítését terveztük, aminek input adatai hosszú távú megfigyeléseken alapuló idősorok. Sajnos a projekt rövid időtartama, illetve a romániai vízügyi hatóságok adatzárolása miatt, ilyen jellegű megfigyeléseket sem mi nem tudtunk végezni, sem hozzáférni nem tudtunk, ezért a modelleket permanens rezsimben kellett elkészítenünk, azaz a bemenő adatoknak megfelelően, egy adott állapotot tükröznek, nem pedig egy folyamatot.
3
A hidrodinamikai modell-vizsgálatokat, az áramvonal és elérési-idő számításokat a FeFlow v 6.0 és Processing Modflow 5.3 modellező programokkal, az input és output adatok elő és utófeldolgozását ArcView 9.1 szoftverrel történtek.
4
2. NUMERIKUS MODELLEZÉS LÉNYEGE ÉS A FELHASZNÁLT SZOFTVEREK ISMERTETÉSE 2.1
A modellezés szerepe az EU Vízkeret Irányelv végrehajtásában és a vízgazdálkodási tervekben a határmenti területeken
A határ mindkét oldalán olyan vízgyűjtő-gazdálkodást kell folytatni az EU Vízkeret Irányelv és az annak alapján született nemzeti jogszabályok alapján, mely elősegíti, hogy a vizek 2015-ig jó mennyiségi és minőségi állapotba kerüljenek. A felszín alatti vizek esetében a jogszabály szerint a környezeti célkitűzés az, hogy a vízgyűjtő gazdálkodási tervnek tartalmaznia kell a jó mennyiségi és minőségi állapot eléréséhez, illetve fenntartásához szükséges terveket, így azoknak az intézkedéseknek a körét, amelyek megelőzik, megakadályozzák, illetve korlátozzák a felszín alatti vizek állapotának romlását, a szennyezőanyagoknak a felszín alatti vizekbe történő bejutását. A jogszabályok előírják, hogy a vízgyűjtő gazdálkodási terveknek a víztestek leírásán, állapotfelmérésén, az emberi tevékenységek hatásainak számbavételén és értékelésen kell alapulniuk. A hidrodinamikai modell egy eszköz arra, hogy a víztesteket jellemző hidrogeológiai jellemzőket egységes, mindenki számára, és különösen a nem szakemberek számára érthető formába öntsük. A hidrogeológiai értékelésekkel a leírás mellett a következő hatásokat lehet vizsgálni: • a víztestek együttes jelenlegi mennyiségi és minőségi állapotát, • a víztestek beavatkozások előtti lehetséges állapotát, • a víztestek jövőbeli állapotát a két ország által az EU VKI alapján közösen meghatározott vízgazdálkodási tervek esetében. A hidrogeológia jelenségek, folyamatok numerikus modellezése során a területről alkotott előzetes képünk (hidrogeológiai elképzelésünk) modellbe építése után azt tudjuk vizsgálni, hogy a vizsgálni kívánt folyamat egyes összetevőjének változtatása milyen hatással van a rendszer egészére. A modellalkotás előtt egy előzetes koncepcióra van szükség, amely a vizsgálandó terület viselkedését főbb vonalakban jellemzi. Ennek a modellbe történő építése után, a modell helyességét pontosan azzal tudjuk ellenőrizni, hogy az előzetes koncepciónknak a modellel alkotott eredmények megfelelnek-e vagy sem. Az elméleti modell helyes megalkotása kiemelt fontosságú, mert hibás elméleti modell esetén függetlenül attól, hogy a számított eredményeink illeszkednek a hibás koncepciónkhoz, minden további, a modellből levonható következtetés hibás, mert a kiindulási feltevés is rossz volt. . A modellalkotás során arra törekszünk, hogy a koncepcionális modell által elvárt folyamatokat az alkotott modell valamilyen szinten leírja. A valóságos, összetett folyamatok egzakt leírására nincs módunk, csupán a főbb tendenciák közelítésére, modellezésére vállalkozhatunk. A numerikus modell esetében következésképpen nem várhatunk el nagyobb pontosságot, mint a rendelkezésünkre álló koncepcionális modellalkotás során felhasznált bemenő adatok által megadott pontosság. A valóságot közelítő, az azt leíró egyenletrendszerben – mivel parciális differenciál-egyenletredszert oldunk meg, iteratív 5
vagyis nem egzakt módon – bizonyos diszkretizálást hajtunk végre, vagyis a tér adott méretű elemeire próbáljuk megadni az általunk vizsgálni kívánt paraméterértéket. A valóságban a hidraulikai modelleket a modellezett területen található vízszintfigyelő objektumokban mérhető vízszint valamilyen jellemző értéke és a modell által ugyanarra a pontra meghatározott számított vízszint értékek összevetésével ellenőrzik a modell helyességét (kalibráció). A numerikus modellekben a valós földtani helyzet egyszerűsített leírására törekszünk, hiszen a valós, bonyolult földtani felépítést a modellbe építeni csak közelítőleg lehetséges. A modellek technikai sajátossága, hogy sok esetben olyan térrészre is (pl. nagy mélységű réteg), amit direkt módon nem vizsgálhatunk, vagy nem rendelkezünk közvetlen mérési adattal, folytonos paramétermezőt kell előállítanunk, és ezen paraméter kombinációk mellett tudjuk elvégeztetni a számítást. Mivel a legtöbb esetben a földtani paraméterek közvetlenül nem mérhetőek, illetve, ha rendelkezünk is mért értékkel, az nem szükségszerűen reprezentatív a modellezett tér egészére, ezért valamilyen megfontolás alapján paramétereket kell megadnunk. A megfelelő koncepcionális modell felépítése a modellezési folyamat legfontosabb része. A modellezés alapját szolgáltató fontosabb szakmai koncepciókat az alábbiakban ismertetjük. • Globálisan vizsgálva a föld víztömege konstansnak tekinthető, a földi vízciklus tehát zárt hidrológiai rendszert alkot, de egy tetszőleges területet tekintve azonban, a vízkörforgalom nyílt rendszerként értelmezhető, melynek alrendszerei a felszín alatti vizek szempontjából a növényzet, a medertárolás, a földfelszín, a talajnedvesség és a felszín alatti vizek, amelyek a dinamikus rendszerek elvén működnek. Egy komplex, felszíni-felszín alatti nyitott, mesterséges vízkivétellel nem terhelt, vízgyűjtőegységre a fentiek alapján, a következő vízmérleg írható föl: Betáplálás=Kimenet±Tárózás A rendszerbe való betáplálást a csapadék, a felszíni és a felszín alatti víz-hozzáfolyás jelenti. A víz az alrendszerekben tárózódik, amelyek folyamatos és összetett kölcsönhatása révén a rendszerben tárolt felszíni és felszín alatti víz mennyisége megváltozik. A rendszer kimeneteit a fizikai párolgás (evaporáció), a növényi párologtatás (transpiráció), a felszíni és a felszín alatti víz-elfolyás teszi ki. A vázolt hidrológiai készlet adott térfogatra és időtartamra vonatkoztatható. A fentiekből következik, hogy egy rendszerből hosszú távon nem vehető ki a betáplálást meghaladó vízmennyiség a tárolt vízkészlet mennyiségének káros mértékű csökkentése nélkül. • A vízkészletek fenti módon történő számítása, ha ismerjük a bemenő és kimenő paramétereket viszonylag egyszerű matematikai feladat. A problémát általában az jelenti, hogy nem tudjuk pontosan a térrészt, a rendszert, a hidrogeológiai egységet, amire a számításokat el kell végezni, pedig ez az egész vízkészlet gazdálkodás alapja. Nehezíti a 6
megoldást, hogy a vízkészlet gazdálkodás nemcsak ökológiai kérdés, hanem gazdasági, ily módon a rendelkezésre álló vízkészletet sokszor nem regionálisan, hanem termelőkút szintjén kell meghatározni. A vízkészlet gazdálkodást semmi esetre sem lehet csak földtani alapon meghatározott kőzettestekhez kapcsolódó vízkészletekhez kötni, igen fontos szerepe van az utánpótlódás mértékének, azaz a vízgyűjtők nagyságának és jellegének. A felszín alatti vízgyűjtők meghatározása azonban már bonyolultabb feladat. A gravitáció által vezérelt felszín alatti vízmozgást a hidrogeológiai környezet elemei módosítják, ezért egy adott régió vízáramlási rendszere és vízháztartása egyedivé válik. A hidrogeológiai környezet a következő három fő elemből áll: - Az áramlási tér geometriája - Az áramlási tér földtani felépítése - Az éghajlati viszonyok A topográfia legfontosabb hatása az, hogy a domborzat vonásainak, a lineáris lejtéstől való eltérésének megfelelően, különböző áramlási rendszerek alakulhatnak ki. Általánosan a felszín alatti vízáramlási rendszerek háromfélék lehetnek: - regionális - köztes (intermedier) - helyi (lokális) A különböző áramlási rendszerek mindegyikéhez háromféle áramlási rezsim tartozik: beáramlás, átáramlás és kiáramlási. Egy rendszer: - regionális, ha az áramlás a medence fő vízválasztójától a fő megcsapolódási területéig tart – ezek földrajzilag is távol vannak egymástól – és alacsonyabb hierarchiájú köztes és helyi rendszereket ölel át. - intermedier, ha két végpontja nem esik egybe a fő vízválasztó és a fő kiáramlási területtel, és ezek egy vagy több lokális rendszert fognak közre - lokális, ha a be- és a kiáramlási területe szomszédos és ezek nem a fő vízválasztó, illetve a fő megcsapolódási területen vannak, valamint adott méretarányban szemlélve már nem tagolható tovább; Egy medencén belül a regionális léptéktől a helyi lépték felé haladva a rendszerek mélysége és kiterjedése egymáshoz viszonyítva csökken (1. ábra)
7
1. ábra: Egy medencén belüli áramlási rendszerek és rezsimek (TÓTH, 1984 )
Az áramképet alapvetően a felszíni topográfiai különbségek határozzák meg, mivel ezek generálják a hajtóerőt. Ezért főképpen a talajvíz-rendszerek esetén a felszíni és a felszín alatti vízgyűjtők megegyeznek. A földtani felépítés azonban, amely az áramlási teret felépítő összletek heterogenitásából és anizotrópiájából adódik, jelentősen befolyásolhatja a felszín alatti vízáramlási képet és az áramlás intenzitását. A permeabilitás térbeli változásának leggyakoribb geológiai okai: a rétegek dőlése, a rétegek összefogazódása, illetve kiékelődése, lencsék és vetők jelenléte. Az áramképet és az áramintenzitást a különböző klimatikus tényezők is befolyásolják: nagy mértékben a csapadék, továbbá a hőmérséklet, szélerősség. Nagyon csapadékos, alacsony evapotranszpirációjú területeken, a vízszint a felszín közelében van, így az áramlást erősen meghatározza a felszíni domborzat. Száraz területeken, ahol a vízszint több tíz vagy száz méterrel a felszín alatt lehet, az áramlási hálózat és a felszín topográfiája között nem ismerhető fel az összefüggés. • A vízföldtani modellek segítségével választ kereshetünk a természetes megcsapolódási helyeken a felszín alatti vizektől függő ökoszisztémák vízigényeinek kérdésére is. A felszín alatti víztől függő felszíni vízi és szárazföldi ökoszisztémák fennmaradását, a felszín alatti víztestek mennyiségi és minőségi szempontú jó állapotban tartása biztosítja. Az elkészülő modellek lehetővé teszik, hogy vízmérleg-számítás segítségével az adott víztest terhelésének különböző eseteiben vizsgálni lehessen a felszín alatti vizektől függő ökoszisztémákhoz jutó vízmennyiséget, és ennek valószínűleg bekövetkező változásaikor értékelni lehessen az ökoszisztémákra gyakorolt hatását.
8
2.2
A modellezésre felhasznált szoftverek általános ismertetése
A modelleket két féle modellező softver segítségével készítettük, amelyek között az alapvető különbség a vizsgálandó térrész felosztásában van, az egyik a véges elemes FeFlow 6.0 a másik pedig, a véges differenciás Processing ModFlow 5.1 megoldás. A két módszer között alapvető különbség a tér elemekre bontása után a megoldandó egyenletrendszer megoldási módjában van. A véges elemes módszernél jellemzően a vizsgálandó térrészt háromszög alapú hasábelemekre bontjuk, amely 6 csomópontja mentén érintkezik a szomszédos elemekkel. A megoldás során az érintkezési csomópontokra adjuk meg a számításhoz szükséges bemeneti paramétereket, majd az egyenletrendszer megoldása után ezekre a csomópontokra határozzuk meg a vizsgálni kívánt paramétert. Ezzel a módszerrel a változatos felépítésű vizsgálandó terület rugalmasan követhető. A véges differenciás módszernél a teret négyszög alapú hasábokra bontjuk, és a hasábelem közepére határozzuk meg a vizsgálni kívántparamétert, vagyis egyetlen modellelem egyetlen értékkel jellemzett. Ez komoly problémát jelent egy bonyolult szerkezetű terület esetén, mivel a kismértékű változások ezzel a módszerrel elsikkadnak, a vizsgálati terület nehézkesen követhető. A kutatási terület vízföldtani felépítése határozza meg a módszert, amellyel a víztesteket modellezni kell.
2.2.1 FeFlow (Finite Element Subsurface Flow System) 6.0 A regionális modell felépítésére, mivel bonyolult szerkezetű karsztos, kristályos, törmelékes és porózus halmazok modellezéséről van szó, a WASY Ltd. által fejlesztett véges elem módszert alkalmazó FeFlow (Finite Element Subsurface Flow System) 6.0 verzióját használtuk. A FeFlow számítógépes szoftver, olyan interaktív, grafikus alapú modellező rendszer, amellyel két- és három dimenzióban lehet megjeleníteni a felszínalatti víz áramlási rezsimjét. Az eredmények bemutathatók felületi vagy keresztmetszeti (horizontális, vertikális vagy tengelyszimmetrikus) képként is. A modellezés során figyelembe lehet venni a víztartó réteg (nyomás alatti vagy nyílt tükrű) és a szennyező anyag tulajdonságait, a különböző áramlási rezsimeket (beszivárgás, tranziens áramlás, t is. A véges elemes módszernél jellemzően (de nem szükségszerűen) a vizsgálandó térrészt háromszög alapú hasábelemekre bontjuk, egy hasábelemnek 6 csomópontja van, amely mentén érintkezik a mellette ill. alatta-felette levő elemekkel. A megoldás során az érintkezési csomópontokra adjuk meg a számításhoz szükséges bemeneti paramétereket, majd az egyenletrendszer megoldása után ezekre a csomópontokra határozzuk meg a vizsgálni kívánt paramétert. Előnye a módszernek, hogy a változatos felépítésű vizsgálandó terület rugalmasan követhető. A véges elem módszer alapgondolata a lokális közelítés elve, ami azt jelenti, hogy az egyes felvett elemek mentén a keresett mezőket (nyomásszint, szivárgási sebesség, 9
szennyezőanyag-koncentráció és csapadékeloszlás) 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 FEFLOW szoftver több áramlás szimulációs probléma megoldására alkalmas modullal rendelkezik (folyadékáramlás, transzport folyamatok, kapcsolt hőáram szimuláció, folyadéksűrűség által indukált áramlások). A FEFLOW teljes két- és háromdimenziós, véges elemű módszert alkalmaz azon parciális differenciál egyenletek megoldására, amelyek leírják az alábbi egymással kölcsönösen összefüggő folyamatokat: - felszín alatti vízáramlás dinamikája, amely függhet a folyadék sűrűségétől is; - szennyezések konvektív és konduktív transzport folyamata, amelyre hatással lehet az adszorpció; - hidrodinamikai diszperzió és elsőrendű kémiai reakció; - felszín alatti transzport folyamatok, amelyek lehetnek mind a szennyező anyagok mind a hőmérséklet különbség hatására kialakuló sűrűségváltozással kapcsolatos jelenségek (termohalin / hőáramlás). (A hő- és sűrűségváltozással kialakuló áramlások modellezése külön modulban van.) A kiindulási és határfeltételek meghatározása viszonylag általános lehet, így különböző típusú, tetszés szerinti geometriájú modell is megadható. Ennek megfelelően, kevert feltételek kezelését (például a felszíni víz kölcsönhatásai vagy termelő és besajtoló kút működése), valamint sűrűségáram határfelületek kezelését is megengedi a program, a kiindulási egyenletek alternatív alkalmazásával (transzport egyenletek divergenciája). A FEFLOW választási lehetőségeket tartalmaz az áramlás, a szennyezőanyag és a hő transzportra, ami lehet: - kombinált és különálló; - nemlineáris (folyadéksűrűséggel kapcsolatos) és lineáris; - teljesen tranziens, félig állandó és állandó állapotú szimuláció. Az első és másodrendű véges elemek négyoldalú és háromszög térbeli eloszlási sémáit a kétféle, sokoldalú hálógenerátor hozhatja létre. A tranziens problémák megoldásához beépítettek első és másodrendű időléptetési sémákat is a szimulátorba. Két fő alternatíva létezik: az egyiknél rögzített (előre meghatározott) időlépcsőkkel teljesen implicit, vagy magasabb rendű Crank-Nicholson időintegráció séma kerül végrehajtásra; a másiknál pedig egy „jósló-javító” (predictorcorrector) időléptetési módszert alkalmaz a FEFLOW, amely lehetővé teszi a tranziens megoldási folyamat teljesen automatikus ellenőrzését és gyors lefuttatását. A FEFLOW többféle háromdimenziós grafikus eszközt is tartalmaz a négydimenziós tér-idő modell adatok vizuális vizsgálatára. Ezek a következők: viziometrikus háromdimenziós működés, térfogati és felszíni megjelenítés, tengely körüli forgatás (rotáció), áthelyezés (transzláció), árnyékolás, három-dimenziós kurzor, tetszőleges metszetek, határok megjelenítése, izofelületek megrajzolása, térkép beillesztés, terjedési útvonalak megjelenítése, áramlási vektor minták választása és izokrónok kijelölése. A szimulált folyamatok természetétől és a víztároló közeg heterogeneitásától függően a modellező szabadon választhatja meg az egyenletrendszerek megoldásmódszerét, tekintve, 10
hogy a program többféle iterációs vagy direkt megoldásmódszert javasol. A megoldási módszer kiválasztásánál természetesen a folyamatokat leíró egyenletek, a víztároló közeg geológiai szerkezetének és a megoldandó egyenletrendszerek numerikus tulajdonságainak ismerete nagy szerepet játszik. Az adatbevitelt, az eredmények értelmezését és reprezentációját nagyban megkönnyíti a szoftver közvetlen kapcsolata az Arcview/ArcInfo típusú térinformatikai adatbázis felé, de kommunikál egyéb szoftverekkel is különböző, széles körben elterjedt file típusokon keresztül (DXF, TIFF, ASCII). Lehetőség van raszter képek geo-referenciájára, rektifikációjára és feltöltésére egy önállóan is használható segédprogram alkalmazásával (FEMAP). Az eredmények grafikus ábrázolása, dokumentálása egy saját reprezentációs program (FEPLOT) segítségével is lehetséges.
2.2.2 Processing Modflow 5.3 A MODFLOW a legszélesebb körben használt 3D-s felszín alatti vízáramlási modell. A MODFLOW programcsomag a világon a legelterjedtebb (a forgalmazó szerint 2007. év végéig több mint 15000 példányban kelt el) felszín alatti vízmozgások vizsgálatára alkalmas szoftver. A matematikai megoldás Egy adott víztartó térben a következő folytonossági egyenlet írható fel: σ q x σ q z σ q z − + + x y σ σ σ z
σ h = s + q σ t
(3.1)
s
ahol, qx, qy, qz - az x, y, z irányú fajlagos víztömeg áramlás, [m2/nap], x, y, z - a térbeli derékszögű koordináták, [m], s - a szabad vízfelszínű víztartó medence szabad hézagtérfogata, [m3/m3], nyomás alatti víztartó medencénél a tárolási h t qs
tényező, [m3/m3], - a víztartó medence vízszintje vagy nyomásszintje, [m választott szint felett], - idő, [nap], - a víztartó medence vízkészletét terhelő vízkivételek és vízbetáplálások egységnyi felületre vetített összege, [m/d].
A folytonossági egyenletbe minden irányba külön-külön behelyettesítve a
q = − k ⋅ m ⋅ grad (h )
(3.2)
(3.2) összefüggést, a következő differenciálegyenlet nyerhető: 11
σ σh σ σh σ σh σh + qs k ⋅ m + k ⋅m =s k ⋅m + σx σ x σy σy σz σz σt
(3.3) az új
jelölések: k m
- Darcy-féle szivárgási tényező, [m/nap] , - a víztartó tér vízvezető rétegvastagsága, [m].
A számítógép felszín alatti vízmozgást leíró differenciál egyenletet differencia egyenletrendszerré alakítja és azt az általánosan alkalmazott véges differencia sémával oldja meg. (Végül matematikailag mátrix műveletekkel történik az egyenletrendszer megoldása.) A véges differencia egyenletrendszer megoldásának eredménye a modell térbeli felosztására kialakított véges differencia hálózat minden aktív elemében egy potenciál érték. A további feldolgozások és számítások e potenciál értékek alapján történik. A permanens felszín alatti vízmozgás fizikai folyamata A felszín alatti víztartókban lejátszódó hidrológiai és hidraulikai folyamatok nem választhatók el a meteorológiai, a környezetben és a felszínen végbemenő folyamatoktól (MAJOR, 1976.). A hidrológiai ciklus a következő fontosabb részekből áll: − eső, hó, mesterséges csapadék, − növény és egyéb felületek (pl. háztetők) intercepciója, − az előbbi kettő különbsége a hatékony csapadék, amelynek része a hóolvadék is, − felszíni lefolyás, − beszivárgás, − folyó, tó csatorna vízállása, vízszállítása, − telítetlen zónában lejátszódó vízmozgások, − telített zónában lejátszódó vízmozgások, − evapotranszpiráció. Természetes körülmények között a függőleges vízforgalom (amelynek része a csapadékból származó beszivárgás is) és a felszíni vizek dinamikus kapcsolata határozza meg egy felszín alatti víztartó egyensúlyi állapotát. Amikor az ember tevékenységével beavatkozik egy felszín alatti víztartó vízháztartásába, akár vízkitermeléssel, akár víz bejuttatásával, akkor a függőleges vízforgalommal és a felszíni vízzel fennálló dinamikus kapcsolat korábbi állapota is megváltozik. Pl. a vízkitermelés hatására az addig egyensúlyban lévő függőleges vízforgalom hosszú időszak átlagában döntően beszivárgási többlet állapotába kerül, vagy a korábban a folyóvizet tápláló talajvíztér, a folyó vízkészletét csökkenteni fogja. A környezettel meglévő dinamikus kapcsolat a mélyebb rétegek vízháztartására is jellemző, de itt csökken a függőleges vízforgalom, a felszíni vizek hatása és nő a szomszédos rétegek közötti átáramlás súlya.
12
Az előbbiek figyelembe vételével, a felszín alatti vízmozgás matematikai leírásnál biztosítani kell a dinamikusan ható tényezők esetében a piezometrikus nyomásszinttől függő nemlineáris kapcsolat-összefüggéseket is. Input – Output rendszer A PROCESSING MODFLOW 5.3, háromdimenziós, moduláris felépítésű programcsomag felhasználásával készült el. Az alkalmazott szoftver a telített szivárgási térben végbemenő vízmozgás többrétegű és teljes háromdimenziós megközelítéssel történő leírására alkalmas. A numerikus megoldás véges differencia módszerrel történik. Alkalmazási lehetőségek − A PROCESSING nyomásszintek számítására:
MODFLOW 5.3
az
alábbi
esetekben
képes
a
heterogén, anizotróp szivárgási tér többrétegű és teljes háromdimenziós megközelítése (kiékelődés nem lehetséges); permanens és nem-permanens (stressz-periódusok) áramlási viszonyok; időben és térben változó szabadfelszínű és nyomás alatti állapot, illetve bármelyik réteg váltakozó leürülése és újranedvesítése; háromféle peremfeltétel: vízzáró, adott nyomású és a számított nyomással lineárisan változó fluxus (ez utóbbi speciális esete az állandó fluxus); különböző források és nyelők: időben változó, de egy stresszperiódus alatt konstans értékek (vízkivétel, injektálás, beszivárgás), vagy a számított nyomás lineáris (felszíni vizek, drének) és nem lineáris (talajvízpárolgás, felszíni víz medre alá süllyedő talajvízszint) függvénye; a felszín alatti víz és a felszíni víz aktív kapcsolata (a felszíni vízszint függvénye a felszíni vízzel történő vízcserének).
2.2.3 Az alapértékelésekhez felhasznált szoftverek A numerikus modellezésen kívül az adatbázis kialakításában, a digitális domborzati viszonyok és lefolyási modellek elemzésében az ArcView 9.1 szoftvert alkalmaztuk, amely a földrajzi információk létrehozására, importálására, szerkesztésére, lekérdezésére, elemzésére valamint térképezésére és publikálására használható szoftver. Az ArcView 9.1 összekapcsolt alkalmazások sora, amely magába foglalja többek között a következőket: ArcMap, ArcCatalog, ArcToolbox, 3D Analyst Megfelelő módon használva ezeket az alkalmazásokat, elvégezhetünk GIS feladatokat, mint térképezést, földrajzi elemzéseket, adatok szerkesztését és összeállítását, adatkezelést, megjelenítést és georeferálást. 13
Az ArcMap a központi alkalmazása az ArcView 9.1 szoftvernek, amivel az összes térképalapú feladat elvégezhető. Kétféle térképi nézetet kínál fel számunkra: a földrajzi adat nézetet és a nyomtatási kép nézetet. A földrajzi adat nézetben a földrajzi rétegeinket szimbolizálhatjuk, azokon elemzéseket végezhetünk és GIS adatszerkezetekbe szervezhetjük azokat. A nyomtatási kép nézetben, a térképlapokon a földrajzi adataink mellett megjelennek a térképi elemek, úgymint: léptékek, jelmagyarázatok, északnyilak. Az ArcCatalog alkalmazás segítségével rendezhetünk és kezelhetünk minden GIS adatot, például térképeket, globe-okat, adatcsoportokat, modelleket, metaadatokat és szolgáltatásokat. Az ArcToolbox tartalmazza a geoprocesszálási eszközök széles spektrumát, köztük: adatkezelést, adatkonverziót, fedvények kezelésének eszközeit, vektorelemzést, statisztikai elemzéseket. A geoprocesszálás magába foglalja a már létező GIS adatok elemzése eredményeképp létrejövő információkból új adatok előállítását. Felhasználható nagyon sok GIS feladat végrehajtásakor, úgymint szomszédsági, átlapolási elemzések, adatkonverziók, adatösszegzési műveletek, mennyiségi és minőségi elemzések, adatellenőrzések. Az ArcGIS 3D Analyst bővítmény hatékony háromdimenziós megjelenítést, valamint elemző és felületgeneráló eszközöket biztosít a felhasználó számára: felületmodell építése számos támogatott adatformátumból, háromdimenziós nézetek létrehozása közvetlenül a saját GIS adatainkkal, terület, térfogat, lejtés, kitettség és domborzatárnyékolás számítása, interpoláció stb.
2.3
A felszín alatti vízáramlás numerikus modellezésének lépései és kapcsolatai
A numerikus szimulációnál az általános, elfogadott modellezési folyamatot követtük, melyek lépései az alábbiak (2. ábra): 1. A valódi rendszer megismerése a lehető legteljesebb mértékben: adatgyűjtés, információ rendszerezés, feldolgozás, hibaszűrés. 2. A valódi rendszer megismerésének összefoglalása, koncepcionális modell (hipotézis) felállítása: geológiai szerkezet, morfológia, kutatási terület lehatárolás, attribútum mezők (szivárgási tényező mező, beszivárgási térkép, hőáramlás, stb.) meghatározása. 3. A koncepcionális modell áttranszformálása numerikus modellé. Ez a fázis egyrészt a koncepcionális modell bizonyos fokú egyszerűsítését, másrészt a numerikus modellezés technikájából kifolyólag hipotetikus adatok bevitelét igényli. A modell szimulációjával mintegy ezen adatok realitását és következményeit teszteljük. 4. A numerikus szimuláció eredményeinek visszacsatolása a valódi rendszerbe, eredmények ellenőrzése, elfogadása vagy elvetése az adott probléma tükrében. Javaslatok a koncepcionális modell módosítására, új hipotézisek felállítása.
A modellezésnél az alábbi alapvető feltételeket vettük figyelembe: 14
– a modell a realitásoknak megfelelő mértékben írja le a valóságban bonyolult földtani felépítést. A szivárgáshidraulikai paraméterek (szivárgási tényező, hézagtényező, stb.) a földtani képpel ne kerüljenek ellentmondásba (a földtani leírás alapján a paraméterek általában csak nagyságrendi pontossággal adhatók meg, valamivel jobb volt a helyzet, az olyan területrészeken, ahol geofizikai eredményekkel rendelkezünk). − a további számításoknál általában az átlagértékek vehetők figyelembe, de sorosan és párhuzamosan kapcsolt vízvezető rendszereknél a segédletnek megfelelő eredő értéket veszünk figyelembe (a horizontális, rétegirányú vízvezető képesség tekintetében nem hanyagolható el az ún. lencsehatás, ami a vízvezető réteg kisebb áteresztő képességű részeinek meghatározó szerepét jelenti, a vertikális, a rétegzettségre merőleges szivárgásoknál pedig az ún. hidrogeológiai “ablakok” százalékos arányát kell párhuzamosan kapcsolt vízvezető elemként figyelembe venni. − a modell peremein lehetőség szerint ismertetni kell a tényleges vízszinteket, illetve nyomásokat, azok múltbeli alakulását, − a modell területén figyelembe kell venni a talajvízszintre és a rétegvízszintre, ezek múltbeli alakulására vonatkozó információkat, − a felszínközeli képződmények és a hidrometeorológiai viszonyok ismerete alapján – figyelembe véve a növényzetet is – meg kell becsülni a talajvízháztartást, az eredő leszivárgást a talajvízből, vagy a feláramlást és a többletpárolgást, − a felszíni vizekkel – vízfolyásokkal, állóvizekkel, esetleges időszakosan jelentkező belvizekkel – összefüggő talaj-, illetve felszín alatti vizek kapcsolatát a mederviszonyok lehetőség szerinti ismeretében kell meghatározni, − a modell által számított és a mért vízállások összehasonlításánál figyelemmel kell lenni a permanens vagy nem permanens szivárgási állapotra (a valóságban nem permanens állapotok és a permanens állapot feltételezésével végzett modellezés eredményeinek összehasonlítása téves következtetésekre vezethet) − a mért- és számított nyomásállapot tér- és időbeli összevetésén túl a rendelkezésre álló információk függvényében figyelni kell arra, hogy a modellt az eddig lejátszódott transzportfolyamatok is verifikálják, az erre alkalmas vízminőségi és izotóp adatokat kell felhasználni.
15
2. ábra. Numerikus szimuláció modellezési folyamata
16
3. A KÉT MODELLTERÜLET BEMUTATÁSA 3.1
A határon átnyúló víztestek bemutatása
A projekt tárgyát a romániai mintaterületen 4 határral metszett porózus víztest (ROCR01, ROCR06, ROCR07, ROCR08) valamint az ezekkel szomszédos karsztos víztest képezi (ROCR02 ). (3. ábra). Ez utóbbi, ha nincs is határon átnyúló víztestként lehatárolva, litológiai egységei fellelhetőek a porózus víztestek aljzatában. A magyar oldali területen a p.2.6.1, p.2.6.2, p.2.12.2, sp.2.6.1, sp.2.6.2, sp.2.12.2 a projektben vizsgált határral metszett víztestek A mintaterületek kiválasztásánál szempont volt, hogy a nagy kiterjedésű porózus víztestek olyan területrészeit modellezzük, ahol pontosíthattuk a különböző áramlási rezsimeket, illetve ahol kimutathattuk a különböző mélységben elhelyezkedő víztestek egymás közötti és a szomszédos, beáramlási karsztos területrésszel való kapcsolatát.
3. ábra. A projekt által vizsgált víztestek és a modellezett mintaterületek 17
A vizsgált felszínalatti víztestek a Körösök vízgyűjtőterületén lettek lehatárolva. A fő vízadót negyedidőszaki folyóvízi alluviális üledékek képezik, amelyek vastagsága K felé csökken. A romániai oldalon csak a negyedidőszaki vízadó tartozik a határokkal osztott víztestek közé, míg a magyar oldalon a pannóniai vízadóknak a 30oC-nál hidegebb részei (kb. 500 m vastag) is ide kapcsolódnak. A folyóvízi üledékek anyaga a régió keleti részein homokos kavics, nyugat felé egyre finomodó szemcsemérettel, több kőzetliszt és agyaglencsével. A RO CR01 sekély porózus, negyedidőszaki üledékekben kifejlődött talajvíztest határa az Ér, a Berettyó, a Sebes-, Fekete- és Fehér-Körös folyók árterének vonalát követi. Teljes kiterjedése 8787 km2, amiből 6700 km2 esik Románia területére. Ez képezi az alatta elhelyezkedő, középmélységű víztestek fedőjét. A középmélységű, porózus víztest a Romániába eső kutatási terület délnyugati részén húzódik, a Nyugati-alföld részeként. Déli határa a Berettyó, északon túlnyúlik a projektterület határán (majdnem a Szamosig terjed), nyugatról a mai magyar-román határ határolja, és kb. 30-120 m mélységközben található, alsó negyedkori (pleisztocén) ártérifolyóvízi, porózus-permeábilis üledékekben. A víztározó összletet finom- és középszemű homokrétegek és agyag, homokos agyag szemi permeábilis és impermeábilis rétegek váltakozása jellemzi. A víztest fedőjében a ROCR01, Oradea talajvíztest található. Az 5-20 m vastagságú összeletet a folyami hordalékkúpok keletről nyugatra finomodó üledékei alkotják (kavics, homok, agyagos homok, agyag), viszonylag védelmet biztosítva a rétegvizeknek az esetleges felszíni elszennyeződés ellen. A víztestre egységes hidraulika jellemző, a talajvízzel azonos, vagyis K-NY fő áramlási iránnyal, a hegylábtól a határ felé, kivétel az Ér környéke, ahol az áramlási irány Ny-K irányú. A hidraulikus gradiensek 0,0003-0,005 között változnak, északról dél fele csökkenő értékekkel. A piezometrikus vízszintek átlagos értékei nem térnek el lényegesen a talajvízszintektől: 1 m (az Ér-völgyében) és 7 m mélységközben változik. A víztest legfontosabb hidrogeológiai paraméterei: a hidraulikus vezetőképesség K=1-15 m/nap, transzmisszivitás T=20-150 m2/nap, fajlagos hozam q=0,2-1,5 l/s/m A ROCR07 középmélységű, porózus víztest a Romániába eső kutatási terület délnyugati részén húzódik, a Nyugati-alföld (Nagy-Alföld K-i pereme) részeként. Északi határa a Berettyó, délen túlnyúlik a projektterület határán (a Marosig terjed), nyugatról a mai magyar-román határ határolja, és kb. 30-150 m mélységközben található. A víztárózó összletet homokok, homokos-kavicsok, helyenként görgetegek alkotják. A durvább üledékek a keleti peremen, a hegylábi területeken válnak gyakoribbá. Az üledékösszletben viszonylag hangsúlyos, folytonos rétegződés észlelhető. A permeábilis rétegeket szemi- vagy impermeábilis rétegek váltják, helyenként ez utóbbiak kerülnek túlsúlyban A víztest fedőjében a ROCR01, Oradea talajvíztest található. Az 5-20 m vastagságú összletet a hordalékkúpok keletről nyugatra finomodó üledékei alkotják (kavics, homok, agyagos homok, agyag), viszonylag védelmet biztosítva a rétegvizeknek az esetleges felszíni elszennyeződés ellen. 18
A felszínalatti víz fő áramlási iránya, akárcsak a talajvíz esetében K-Ny irányú, a hidraulikus gradiensek értékei is megegyeznek 0,003-0,0006. A víztest hidrogeológiai paraméterei már nem egyeznek meg a talajvíztestével, ennél alacsonyabb középértékűek: a hidraulikus vezetőképesség K=3-30 m/nap, transzmisszivitás T=50-1000 m2/nap.
A pleisztocén ROCR06 vízadók átlagos mélysége a fratikus víztst alatt talűlható 50 120 m között váltakazva.. A felső pliocén vízadó rétegeket megegyezés alapjapján, a hidrodinamikai folyamatokat figyelembe véve határolták le. A rétegvizek pórózus permeábilis üledékekben tározódinak, olyan folyóvizi aluviális összletekben amelyek aquvifer (homokkövek, homok, kavicsos homok) és aqvitard (agyag) rétegeg váltakozásából épülnek fel de hidrogeológiailag egy összefüggő rendszert alkotnak. Az üledék szemcséinek osztályozottságának és méretének csökkenésével csökken az öszlet porozítása és tározási képessége. Ez a modellezet terület egészére jellemző. Összehasonitva a rétegvíztest kutjaiban mért vízszintadatokat a freatikus víztest kutjaiban mért adatokkal megállapítható, hogy nagyon hasonlóak a mért értékek amely azt bizonyitja, hogy szoros hidrodinamikai összfüggés taláható a két viztest között. Kivételt képez a víztest területének észak keleti része, ahol a rétegvízek nyomásértékei magassabak a freatikus víztestek nyomásértékeinél amit a korábbi vizsgálatok azzal indokolnak , hogy egy erőtelyes keleti latárális áramlás következményei. Jelenlegi ismereteink alpján megállapítható, hogy egy klasszikus kiáramlási területről van szó. Az izohipsza görbék által szerkesztet vízáramlási irányok is aztmutatják, hogy a területen egy K-i irányú oldaláramlás valamint egy kiáramlási terület található A freatikus víztestek alatt található összletek hidrogeológiai paramétereiről elmondható, hogy a transzmisszibilitás 1 és 100 m2/nap a szivárgási tényező 1-10 m/nap közt változik. A ROCR08 Arad–Nagyvárad–Szatmárnémeti víztest a Romániába eső kutatási terület majdnem teljes egészét lefedi, a Nyugati-alföldtől a domb- és hegyvidéki részekig. Északon és délen is túlnyúlik a projektterület határán, nyugatról a mai magyar-román határ határolja. A felszínalatti víztest porózus, pannon korú folyami és tavi eredetű üledékekben tárózódik. Fedőszintje általában 150 m mélyen található az alföldi térségben, és egyre fennebb kerül a hegyláb irányában, ahol a képződmények a felszínen is megtalálhatóak. Litológiai szempontból a víztárózó összlet közép- és finomszemű homok, homokkő, aleurit, agyag és agyagmárga rétegek igen sűrű váltakozásából áll. A permeábilis szintek vastagsága tág intervallumban, 10-150 m között változik. A víztest fedőjében a sekély, illetve a középmélységű víztestek találhatóak, amelyek igen jó védelmet nyújtanak a szennyeződésekkel szemben. A felszínalatti víz nyomás alatt áll, de aláhúzandó hogy a víztesten belül a hidraulikus kommunikáció, főleg függőleges irányban nagyon alacsony. A fő áramlási irány a K-Ny, kivéve az Ér völgyét, amelynek drénező hatása még ilyen nagy mélységben is érezhető, habár jőval kisebb intenzitással. 19
A piezometrikus nyomásszint a víztest területén ellaposodik, ami egy jóval kisebb térségi dinamikára utal. Ezt a hidraulikus gradiensek értékei is alátámasztják: 0,003 a Sebes Körös környékén, és mindössze 0,0003 a Szamos környékén. A transzmisszivitás értéke 10-50 m2/nap, a vezetőképesség pedig 0,2-4 m/nap között váltakozik, a víztest kis potenciálértékét hangsúlyozva. Egyébként a vízkitermelés ebből a víztestből a legkisebb. A hegyvidéken a ROCR02 Zichy-Határ Királyerdő víztestben a felszínalatti vizek triász, júra és alsó-kréta korú erősen karsztosodott és repedezett mészkövekben és dolomitokban tárózódnak. A karszt teljes kiterjedése hozzávetőleg 452 km2, amelyből 330 km2-nyi nyílt karszt. A legfontosabb vízkészleteket a nagy karsztrendszerekben tárolják. A karsztvizek utánpótlódása a csapadékból és felszíni vizekből történik, ami a sűrű repedés- és töréshálózaton keresztül kerül a rendszerbe. A megcsapolások lineárisok, pontszerűek vagy diffúzak. Nagyon sok forrás van a területen, amelyek hozama 1-1000 l/s között változik. A karbonátos kőzeteket helyenként permo-mezozoós molasz jellegű (homokkő, konglomerátum), eltérő permeabilitású képződmények fedik. A vízkémiai vizsgálatok alapján a karsztvizek típusa hidrogénkarbonát-kálcium, hidrogénkarbonát-kálcium-magnézium, szulfát-kálcium. Mivel nem végeztek mikrobiológiai vizsgálatokat, a fémtartalom, szénhidrogének és peszticidek kimutatása sem történt meg, a vizek szennyezettségi foka nincs megállapítva. A víztest természetes védettsége alacsony, de a területen a szennyezőforrások hiánya mégis jó védettségi feltételeket biztosít. A modellterületek meghatározásakor elsődleges szempont volt a főként természetes peremekkel lehatárolható, egységes vízforgalommal jellemezhető felszín alatti vízgyűjtő szemléletű koncepció, amellyel egy régió vízháztartása kielégítő pontossággal leírható. A HU_sp.2.6.1 és p.2.6.1 víztest a nyírség területén található. A Nyírség területe vízföldtani szempontból jelentős beszivárgási terület, negatív nyomásgradiensű. Nyírlugos környékén a legerősebb a leáramlás, a Nyírség szélén a leggyengébb. Helyi feláramlási zónák szinte mindenhol előfordulnak, felszíni megjelenési formájuk kisebb tavak illetve mocsaras, lápos mezők. A felszínalatti vizek áramlási iránya a Dél-Nyírségben zömében ÉK-DNy. Az országhatár környékén már sok helyen találunk K-i irányú áramlásokat is. A talajvíz átlagos mélysége a nyírségi völgyekben 1-2 m-rel, ugyanakkor a dombok alatt 4-8 m-rel áll a víztükör a felszín alatt. A Nyírség területén a jellemző vízadók az alsó-pleisztocénben találhatók, de sok helyen jó minőségű vízadó homokszintek vannak a felső-pliocénben és a felső-pannonban is. A negyedidőszaki képződmények a pleisztocén folyóvízi üledékek általában jó vízadók, jó vízvezető képességűek, horizontálisan is és vertikálisan is mintegy 50%-ra tehető a gyakorisága a víztesten belül. Ezen képződmények közé települt az övzátony és az ártéri fácies, melyek félig áteresztők a bennük található kőzetlisztes agyag, agyag rétegek miatt, melyek a negyedidőszaki képződmények vertikális vízvezető képességét rontják (20 %). 20
A Nagyalföldi Formáció félig áteresztő, vízvezető képessége horizontálisan a benne található kőzetliszt, homok, agyag, kavicsrétegek, agyagos és agyag-homok rétegek sűrű váltakozásából álló ártéri üledékek miatt gyenge. A vertikális vízvezető képessége szintén gyengének mondható. Gyakorisága 10 %. E képződmények alatt található Zagyvai Formáció félig áteresztő, horizontális vízvezető képessége gyenge, vertikális vízvezető képessége a víztest szempontjából szintén gyenge (10%). A Zagyvai Formáció és az Újfalui Homokkő Formáció együttes megléte félig áteresztő réteget alkot, melyek azonban a víztest vízvezető képességét a fölötte található Zagyvai Formációval együttesen befolyásolják. A víztest 40%-a regionálisan jó és 60%-a regionálisan rossz vízvezető képességű hidrosztratigráfiai egységekből áll. A HU_sp. 2.6.2 és p.2.6.2 víztest a Hortobágy, Nagykunság, Bihar északi részén található. A víztestcsoport területe hidrodinamikai szempontból átmeneti jellegű, egyes vízadó rétegekben negatív, máshol pozitív gradiensű a nyomásállapot. Egy-egy területrész hidrodinamikai viszonyait alapvetően befolyásolja a víztermelés és a nagyrészt Ny-i oldalirányú vízutánpótlás. A terület alatt ősi folyómedrek húzódnak (pl. Ér, Ős Tisza, Ős Szamos, stb.), ezekben a negyedkori képződmények vastagok, másutt alig érik el a 80-100 m-t. A határ közelében a medencealjzat változatos lépcsőzetes megjelenésű. A felszín alatti vizek áramlási iránya a medence belseje felé mutat. A Hortobágy területe hidrodinamikai szempontból megcsapolási területnek tekinthető. Itt a piezometrikus nyomásszintek a mélység felé haladva növekednek, a függőleges hidraulikus gradiens pozitív előjelű, ezért a talaj- és sekély rétegvízadókból a mélyebb helyzetű vízadókba történő vízátszivárgás - a rendszer természetes állapotában nem lehetséges. A Hajdúhát területe átmeneti nyomásviszonyokkal jellemezhető. Itt a különböző mélységű vízadó szintek közötti függőleges irányú kommunikáció alárendelt jelentőségű a vízadó rétegekben történő vízszintes irányú vízáramláshoz képest. Ebben a zónában domináns a beszivárgási területen a mélyebb helyzet vízadókba jutott vízkészletnek a megcsapolási terület felé irányuló transzportja. A talajvíztartó átlagos mélysége 33 m. A talajvíztükör mélységi elhelyezkedésében igen jelentős különbségek tapasztalhatók. A talajvíztükör átlagos mélysége a Hortobágyon 2-3 m-rel a felszín alatt van. A Hajdúság sík vidékein azonban (például a Hajdúböszörmény–Nagyhegyes–Debrecen közötti terület jó részén) sok helyütt 8-15 m-rel a felszín alatt található a talajvíztükör. A Hortobágy felszíne vízzárónak mondható, alatta a víztükör nyomás alatt áll. A Hajdúságban már kis területen belül is változatos nyomásviszonyokkal találkozhatunk: az agyagon fekvő lösztakaró alatt a talajvíz mélyen helyezkedik el, míg a vízzáró löszös rétegekre települő vékony homokrétegek alatt a víztükör a felszín közelében található. A Hajdúság mélységi vízben szegény területnek minősül. A vízadó homokszintek általában 100-150 m mélységben húzódnak, de csak néhány kút produkál 50-60 l/p/m fajlagos mennyiséget, az átlagos érték 20-30 l/p/m körül alakul. A Hortobágy térségében 100-150 m mélységből, helyenként már felszín fölé szökő vizet lehet nyerni. A pleisztocén korú vízadó rétegek homok-kavicsos homok összetételek. A 21
vízadókból kitermelhető vízmennyiség 500-1000 l/p. A rétegvíztartó vastagsága átlagosan 380 m. A víztest középső részén, Hajdúszoboszló térségében a terepszint és 620 m között kb. 3 db vízrekesztő képződmény (agyag, iszapos agyag) található, melynek jellemző vastagsága 1-7 m és kb.9 db vízadó (homok), melyek átlagosan 5-10 m vastagságúak. Míg a víztest É-i részén, Hajdúnánás térségében a terepszint és 1200 m között kb. 31 db vízrekesztő képződmény (agyag, iszapos agyag) található, melynek jellemző vastagsága 6-10 m és kb.19 db vízadó (homok), melyek átlagosan 4-25 m vastagságúak. A területen 40-100 m közötti réteg közepes, 100-150 m között közepes, 150-200 m között közepes, 200-350 m között gyenge, 350-470 m között jó vízadó képességű rétegek találhatók a kettős fajlagos hozamok alapján. A vezetőképesség a területen közepes, gyenge, rossz kategóriába esik a szivárgási tényező függvényében. A késő-pannon Nagyalföldi Formáció félig áteresztő, vízvezető képessége horizontálisan a benne található kőzetliszt, homok, agyag, kavicsrétegek, agyagos és agyaghomok rétegek sűrű váltakozásából álló ártéri üledékek miatt gyenge. A vertikális vízvezető képessége szintén gyengének mondható. E képződmények alatt található Zagyvai Formáció félig áteresztő, horizontális vízvezető képessége gyenge, vertikális vízvezető képessége a víztest szempontjából szintén gyenge. Az Újfalui Homokkő Formáció félig áteresztő réteget alkot, melyek azonban a víztest vízvezető képességét a fölötte található Zagyvai Formációval együttesen befolyásolják. A víztest 40%-a regionálisan jó és 60%-a regionálisan rossz vízvezető képességű hidrosztratigráfiai egységekből áll. Az sp 2.6.1, sp 2.6.2, p 2.6.1, p 2.6.2 egységes hidrodinamikai rendszert alkotnak. HU_sp. 2.12.2 és p. 2.12.2 víztestek Körös-vidék, Sárrét területét foglalja magába. A Berettyó, Körösök völgye egyértelműen feláramlási terület. Vastag üledékek helyezkednek el a folyóvízi öntéstalajok alatt. A román oldalon a Kárpátok hegyeiben beszivárgó vizek hosszú földalatti áramlás után a medence különböző részein érnek a felszín közelébe, vagy egy-egy szerkezeti törésvonalon különböző vízfolyások medrébe. A negyedidőszaki képződmények, a pleisztocén folyóvízi üledékek ezen a területen nagyon jó vízadók, nagyon jó vízvezető képességűek, horizontálisan is és vertikálisan is mintegy 70%-ra tehető a gyakorisága a víztesten belül. Ezen képződmények közé települt az övzátony és az ártéri fácies, melyek félig áteresztők a bennük található kőzetlisztes agyag, agyag rétegek miatt, melyek a negyedidőszaki képződmények vertikális vízvezető képességét rontják (20%). A Nagyalföldi Formáció félig áteresztő, vízvezető képessége horizontálisan a benne található kőzetliszt, homok, agyag, kavicsrétegek, agyagos és agyag-homok rétegek sűrű váltakozásából álló ártéri üledékek miatt gyenge. A vertikális vízvezető képessége szintén gyengének mondható. Gyakorisága 10 %.A víztest 70%-a regionálisan jó és 30%-a regionálisan rossz vízvezető képességű hidrosztratigráfiai egységekből áll.
22
3.2
Az alföldi modellterület
A Magyarországon elkészült modell a Tetétlen–Darvas–Pocsaj–Ghirişu de Criş téglalapban került elhelyezésre. A modellterület a 90%-ban Magyarország területére esik. A kiválasztott terület a határhoz közel eső hidraulikai rendszer elemeit reprezentálja, alföldi viszonyok között. A magyar oldalon a HU_p. 2.6.2. és p. 2.12.2.-es határral metszett víztestek területét érinti, beleértve az ezek fölött lehatárolt, azonos jelzésű sekély porózus (talaj-) víztesteket is. A román oldalra átnyúló délkeleti csúcsában az ezek folytatásában lehatárolt ROCR01, 07 és 08 egy kis darabja esik. A vizsgált terület nagyság kb. 1500 km2. A technikai modellterület sarokpontjainak koordinátáit a 1. táblázat összegzi, EOV rendszerben.
minimum maximum
X
Y
815800 864000
191900 224100
1. táblázat. A modellterületét határoló poligon sarokpont-koordinátái
3.3
Regionális modell terület
A regionális modell területe 6546 km2, horizontális lehatárolása a teljes projektterület és a természetes felszíni határok figyelembe vételével történt a Körösök vízgyűjtőjén. Magába foglalja a TIKÖVIZIG illetékességi területének Debrecentől D-re eső alföldi részét (Dél-Nyírség, Nagy-Sárrét) mindhárom vizsgálandó víztestcsoportot érintve, Románia területén úgyszintén az alföldi területeket az Ér és a Fekete-Körös között (Érmellék, Berettyó mente, Bihari mezőség) a Királyerdő-alja és Bihari-hegyköz dombságot, illetve a Királyerdő- és a Réz-hegység területét, érintve az összes vizsgálandó, Romániában lehatárolt víztestet. Ny-i határa a Keleti-főcsatorna és a Berettyó, D-ről a Sebes-Körös, a Fekete-Körös felső szakasza, és a Hollód-völgye, K-en a Jád-völgye és a Berettyó D-i vízválasztója határolja, északon keresztezi az Ér-folyót és a nyírségi vízfolyások (Konyári Kálló) vízválasztója mentén halad. A vizsgálataink fókuszában elsősorban a régió főbb áramlási viszonyai állnak, továbbá a fent említett porózus víztestek-csoport kapcsolata a karsztos beáramlási zónával. A regionális modell technikai modellterületét határoló poligon főbb sarokpont-koordinátáit az 2. táblázat összegzi STEREO270 rendszerben.
23
Sorszám 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
X 209478.77 210310.25 213005.41 213549.65 217794.70 220857.98 223688.02 226210.97 231159.13 231906.03 230505.60 232839.64 229736.84 228881.60 226957.86 224437.09 224343.73 224437.09 224157.01 225522.88
Y 617227.54 618275.50 620106.75 621801.66 626186.66 627228.49 630291.77 633058.72 636979.91 641087.82 643888.67 650984.16 656290.79 658763.18 663214.54 667135.73 669376.41 673110.88 679739.55 682289.81
2. táblázat. A regionális modell területét határoló poligon sarokpont-koordinátái
24
4. A MODELLBEN ISMERTETÉSE
FELHASZNÁLT
ADATFORRÁSOK
A modellezéshez szükséges bemenő alapadatokat saját mérések és vizsgálatok, illetve területen korábban készült kutatási eredmények szolgáltatták: – Geofizikai mérések (az általunk végzett VESZ-mérések a modellek függőleges felosztásának pontosítására szolgáltak) – Kútadatok, vízkivételi helyszínek adatai, kalibrációs vízszintadatok (részben a kútfelülvizsgálat eredményeit, részben Román Nemzeti Vízügyi Társaság („Apele Române” ) és a Tiszántúli Vízügyi és Környezetvédelmi Igazgatóság által rendelkezésünkre bocsátott dokumentáció) – folyók helyzete, folyóvízállások adatai (hivatalos mérőállomások publikus adatai) – csapadék adatok (Román Nemzeti Vízügyi Társaság által rendelkezésünkre bocsátott dokumentáció) – szivárgáshidraulikai paraméterek (a területen eddig készült vízfestési vizsgálatok eredményei, illetve irodalmi adatok alapján) – források helye, vízhozam-adatai (saját mérések és irodalmi adatok) A modellezéshez felhasznált romániai térképi állományt a Kolozsvári Babeş-Bolyai Tudományegyetem bocsátotta a rendelkezésünkre, részben megvásároltuk a legújabb kiadványokat – Románia 1:100 000 és 1:50 000 méretarányú digitalizált topográfiai térképe, 1:200 000 méretarányú geológiai térképe, 1:50 000 méretarányú térkép a kutatási területre – a Királyerdő-hegység hidrogeológiai térképe (Oraseanu I, Iurkiewicz A, 2010) – az általunk előállított digitális domborzati adatok X, Y STEREO270, Z: Balti tengerszint rendszerben, – vízrajz, repedéshálózat, vízgyűjtők, települések shape állományban – a földtani képződmények és a hidrosztigráfiai egységek felszíni elterjedése shape állományban A modellezéshez felhasznált magyarországi térkép és adat állományt a MÁFI, FÖMI, Geológiai Szolgálat, ELGI adattáraiból megvásároltuk.
25
5. AZ ALFÖLDI HIDRODINAMIKAI MODELL 5.1
A terület földrajzi, földtani, vízföldtani jellemzői
5.1.1 A modellezett terület lehatárolása A Magyarországon elkészült modell a Tetétlen–Darvas–Pocsaj–Ghirişu de Criş téglapban kerület elhelyezésre. A model-terület a 90%-ban Magyarország területére esik. A kiválasztott terület a határhoz közel esőhidraulikai rendszer elemeit reprezentálja, alföldi visznyok között. A vizsgált terület nagyság kb. 1500 km2 (4.ábra).
4. ábra. A modellezett terület lehatárolása
5.1.2 A terület geomorfológiai viszonyai A Berettyó-Kálló köze a Berettyóújfalui kistérség jellegzetes kistája. A terület topográfiai térképe alapján a kistáj 88 és 110 mBf közötti magasságú, morotvákkal, mederroncsokkal sűrűn borított, a Ny-i részen löszös homokkal fedett hordalékkúp-síkság. A kistáj térszíne DNy-i irányban enyhén lejt. A felszín relatív reliefje K-ről Ny felé csökkenő, 2
átlagos értéke 2 m/km . A terület Ny-i része enyhén hullámos síkság, középső és K-i része alacsony síkság. Ez utóbbit ártéri síksági részek jellemzik, amelyek a vízszabályozások előtt (Berettyóújfalu–Konyár–Pocsaj vonalán) mocsaras, vizenyős területek voltak. A felszíni formák döntően folyóvízi eredetűek. A felszín több mint 3/4-ét holocén ártéri, mocsári iszap, 26
agyag fedi, amelyek között mozaikszerű elhelyezkedésben pleisztocén ártéri infúziós lösszel, iszappal fedett részek találhatók. A kistáj felszíni képződményeit a Berettyó folyó formálta.
5.1.3 Hidrográfiai hálózat A terület vízrajzi tengelyét a Berettyó és a Sebes-Körös képezik, hasonlóan az Alföld más részeihez ez a terület is forrásokban szegény. Források találhatóak a Berettyó–Kállóközén és az Érmelléken, mivel itt meredek lejtők miatt felszínalatti víz ”kibújások” alakulhatnak ki. Pocsajtól keletre ismert néhány kisebb forrás az Ér jelenlegi medre mellett, a felette levő magaspart oldalában, valamint az Értől északra levő, elláposodott egykori Szamos-mederben. Állóvizekben viszonylag gazdag a terület. A térség nagyobb szikes gyepjein viszonylag kevés a kiterjedtebb mocsár, zsombékos rét. Többek között a kismarjai Nyomáscserén és Középső-sziken a Berettyó mentén, a pocsaji csordalegelőn, és attól északra, a Bajontán fordulnak elő. A mocsarak legtöbbje a Berettyó vagy a Tisza meder tájékán, a Pocsaj-Kismarja térségében pedig részben Szamos meder környékén találhatóak. A terület sajátos értékei a szikes tavak, a legtöbb a Berettyó-Kálló közén fordul elő. Hidrogeológiai értelemben (is) rendhagyó a pocsaji Tövises, részben mert Szamos-meder, részben, mert ma is tőzeg képződik benne. Ezek a jellegek egyértelműen kiáramlási területre utalnak.
5.1.4 Földtani adottságok A negyedkori és pliocén rétegsorok egymástól való pontos földtani elválasztása az alföldi medencében, ahol az üledékképződés folyamatos, elég nehéz. A rétegtani beosztás a karotázs-szelvények alapján határozható meg. A rétegsor 1000-1500 méter mélységig három nagyobb szakaszra különíthető el: egy alsó, változatos homok-agyag komplexumra, ez a felső-pannóniai, egy középső, erősen agyagos vízzáró sorozatra, ez a pliocén végi, levantei, és egy felső, porózus, változatos szakaszra, amely pleisztocén korú. A negyedidőszaki képződmények összvastagsága 650-700 méter. Az 1960-as években a környéken mélyített nagyszámú vízkutató fúrás földtani értékelésének eredménye, hogy a terület pleisztocénholocén képződményeire a homok- és agyagrétegek nagy vastagságban történő váltakozása jellemző. A homok- és agyagrétegek váltakozása a területen egykor keresztülfolyó vízfolyások évszakos kiáradása által lerakott üledék ritmikus képződésével magyarázható. Az összlet képződése valószínűleg a felső-pannóniaiban megkezdődött, így magába foglalja a Zagyvai Formációt, melyre a fluviális eredetű homok, aleurit és agyagrétegek sűrű váltakozása jellemző (JUHÁSZ, GAJDOS, PAP, NÉMETH in MÁFI, 1996), valamint a Nagyalföldi Tarkaagyag Formációt, mely szintén folyóvízi eredetű, változó vastagságú homok és agyagrétegekből áll (GAJDOS, PAP in MÁFI, 1996) és a fiatalabb Pocsaji Rétiagyag Formációt. A legfelső pár tíz méter a felső-pleisztocén, holocén korokat képviseli, pontos rétegtani határ a gyenge megkutatottság miatt nem húzható. Erre is a folyóvízi, ártéri üledék, mégpedig a finomszemcsés, lebegtetve szállított aleurit és agyag a jellemző (KAISER, GYALOG in MÁFI, 1996). A területen felépítő földtani képződmények lito- és hidrosztratigráfiai tulajdonságait az 5. ábra szemlélteti. 27
5. ábra. A vizsgált képződmények lito- és hidrosztratigráfiai tagolása (ALMÁSI, 2001)
28
5.1.5 Vízföldtani adottságok A vadózus zóna A talajvíztükör mélysége általában 2-4 méter között mozog. Az itt tárolt víz 2
mennyisége az országhatárt párhuzamosan kísérő kb. 10 km-es sávban 3-5 l/s/km , a 2
Berettyó mentén 1-3 l/s/km , míg máshol nem számottevő mennyiségű. Kémiai jellege többnyire kalcium-magnézium-hidrogénkarbonátos. A telítetlen zónából származó víz a kistérség területén fogyasztásra alkalmatlan. A belterületeken a talajvíz kivétel nélkül jelentősen szennyezett, magas nitrát, szulfát, foszfor tartalmú. A belterületi jelentős szennyezettség a települések alacsony fokú szennyvízcsatorna ellátottságával van összefüggésben. Freatikus zóna A térségben a kutak mélysége sok esetben meghaladja a 200 métert, mert a pliocén felső szakasza pélites kifejlődésű (agyag, helyenként homokos agyag). Ezekre artézi kutakat telepítettek. Kisebb jelentőségű vízadó szint van 50-100 méter közti mélységben. A fő vízadó szint 350-450 méter mélységben található, mérsékelt (100 l/perces) vízhozammal. A vízadó a felső-pannóniai, sűrűn váltakozó homok és agyag összlet helyenként kivastagodó homokrétegei. Helyenként, főleg a pozitív nyomású felszálló területeken jelentős a rétegvizek metántartalma.
5.1.6 Klíma és lefolyás A térségben Berettyóújfalun van elsőrendű, Körösszakálban és Szeghalomban másodrendű éghajlati állomás. A Körös-vidék meteorológiai viszonyai jórészt hasonlóak a környező alföldi középtájakéhoz, az országhatár felé haladva egyre jobban érződik a Bihar hegység közelsége. A kistáj éghajlata mérsékelten meleg-száraz. Az évi átlagos csapadékösszeg 530 és 600 mm körüli, értéke kelet-északkelet felé növekszik (6. ábra). Az aszályok legmarkánsabban a július- augusztus-szeptemberi időszakra jellemzőek, a csapadék növekedése kelet felé a szemiarid periódus gyengülésével és rövidülésével jár (annak Pocsaj körüli eltűnésével). A hóval fedett napok száma Pocsaj térségében elérheti a 40-et. Az évi középhőmérséklet 10 °C körüli, mely északkelet felé csökken. Az átlagos evapotranspiráció 800 és 850 mm körüli.
29
6. ábra. Magyarország csapadékeloszlási térképe
5.2 A hidrodinamikai modell felépítése 5.2.1
Alkalmazott szoftver
A viszonylag egyszerű geológiai felépítésű, üledékes porozus víztárolók, mint amilyen az Alföldi modellterület jól szimulálható véges differenciás módszert alkalmazó szoftverrel. Ezért ennek hidraulikai modellezésénél a USGS. által fejlesztett véges elemes módszert alkalmazó Processing Modflow 5.3 verziójú programot használtuk. Az alföldi modell permanens rezsimben lett felépítve, a bevezetésben említett okok miatt (adat- és időhiány).
5.2.2 Koncepcionális modell
A modellépítési munka számos egymásra épülő szakaszból állt, melynek fő elemei: • A földtani modell felépítése • A vízföldtani, koncepcionális modell felépítése • Szimulációs modell elkészítése A modellben EOV vetülettel dolgoztunk. Vizsgált területünk több mint 1500 km2, mely nagysága révén a modellben számos részlet elhagyásra ill. egyszerűsítésre került, így a modellezett áramlási tér, a valósághoz képest kevésbé variábilis. Vizsgálataink fókuszában a helyi és regionális áramlási viszonyai állnak. Koncepcionálisan abból a feltételezésből indultunk ki, hogy a karsztos és kristályos hegységek, valamint az előtéri dombságok területén beszivárgó csapadék részben a 30
hegységperemeken fakadó forrásokon, lokális kiáramlási területeken közvetlenül a folyókba jut, de a nagyobb hányada bekerül a mélységi vízáramlási rendszerekbe, és az átáramlási és a kiáramlási területek felé migrál. Az előtéri területeken a folyóvízhálózat jól definiálja a talajvízdomborzatot, így a modellezésnél kitüntetett szerepe volt a folyóknak. Végezetül fontos hangsúlyozni, hogy az elvárt modelleredmények pontossága, elsősorban a bemeneti adatok pontosságán múlik. A modell tehát jelenlegi ismereteink és ezek feldolgozottsági szintjének megfelelően alakítottuk ki. A véges differenciál cellák felosztásból következően az egyes rész-térségek további sűrítésével lehetőség van további modellezési feladatok elvégzésére.
5.3 A modell belső szerkezete A modell belső szerkezetét horizontális és vertikális felosztás alakítja ki. A numerikus modell háromdimenziós belső szerkezét egyrészt a diszkrétizáció módja, másrészt a kialakított koncepcionális földtani, vízföldtani modell, a folyóvíz hálózat, források, a földtani kutató fúrások és kutak elhelyezkedése és a várható hidrosztatikus emelkedési magasság gradiense határozta meg. A vízáramlási irányok és a vízműkutak termelésének hatására módosuló vízmozgások szimulálására alulról zárt, felülről és oldalról nyitott matematikai modellel történt.
5.3.1
Horizontális felosztás
A modellek horizontális értelemben vett határait különösen célszerű ott felvenni, ahol a határra merőleges irányban az átszivárgó hozamok nagyon kicsik vagy egyáltalán nincsenek. Amennyiben erre nincs lehetőség, akkor a peremfeltételeken keresztül lehetséges a környezettel való kapcsolat megadása. A kutatási terület hidrodinamikai modellezése, azaz a peremfeltételek megadása a következő szempontok szerint történt: Az ekképp kijelölt modellterület egy 48,4 x 31,3 km kiterjedésű téglalap (3. ábra). A terepszintet a topográfiai térkép bedigitalizálásával nyert magassági pontok alapján szerkesztettük meg (7. ábra).
31
7. ábra. A modellezett terület generált topográfiai térképe, a digitalizált magassági adatok alapján.
5.3.2
Számítási háló
Pontosabb eredmények eléréséért a modellterületen többféle cellaméretet határoztunk meg. A vízföldtani információval rendelkező kutak környezetében, ahol az áramlási sebességváltozások nagyobbak, részletesebb hálófelosztást – 100 x 100 m cellaméret – alkalmaztunk, míg a távolabbi területeken nagyobb méretű hálót vettünk fel 200 x 200 m-es cellákkal. A kis és nagy-méretű cellák átmeneténél, a jelentős méretkülönbségből eredő pontatlanságok elkerülése végett további cellafinomításokat iktattunk be, a maximális cellafinomítás 40 x 40 m (8. ábra).
32
8. ábra. A modellterület rácsháló felosztásának térképe
5.3.3
Vertikális tagolás
Az általános földtani szerkezetet a területen található vízföldtani kutatófúrások alapján jelöltük ki. A kutatásterület nagysága és a litológiai változatosság függvényében a területen 8 modellréteget tudtunk elkülöníteni. A modellrétegek többnyire egy-egy agyagos illetve homokos, azaz magas illetve alacsony vízvezetőképességű horizontot jelentenek. A modellrétegekben természeten ezek a litológiai paraméterek többnyire változatos vastagságban és kiterjedésben jelennek egy-egy rétegen belül. A terület vízföldtani adottságainak megismerésében 143 db kút adatait használtuk fel. A modell egyszerűsítése érdekében a területen található számos alacsony vízkitermeléssel rendelkező vízműkút adatait nem vettük számításba, hiszen egy ekkora kiterjedésű modell esetében nem jelentős befolyásoló tényező.
33
A rendelkezésre álló földtani kép alapján, a vízföldtani szempontok szerint történő egyszerűsítések és összevonások után a rendszer egyszerűsített vízföldtani modellje a következő modellrétegekből áll: Ø 1. Modellréteg: A Berettyó árterén található hordalékok: homokos kavics, görgeteges kavics, kavicsos homok, amelyek vastagsága eléri a 10-15 m-t. Helyenként löszös réteg, bár a lösz vastagság a 2. modellrétegben is megtalálható. A modellréteg vastagsága 10 m. A rétegben általunk ismert kutakat nem szűrőznek, a réteg feltehetően szennyezett. Ø 2. Modellréteg: Lösz, agyagos homokliszt, homokos agyag közepes vízvezető képességű képződmények vastagsága 20-40 m. A réteg vastagsága 30 m, a térségben létesített vízműkutak által nem szűrőzött réteg.
Ø 3. Modellréteg: Agyagos és homokos közepes vízvezető képességű képződmények vastagsága 10-30 m. A modellréteg vastagsága 20 m. A kutatási területen jelenleg nem működtetettnek termelő kutakat ebben a mélységben.
Ø 4. Modellréteg: Felépítésében agyag, finomszemcsés homok, és aleurolit vesz részt, a réteg közepes vízvezető képességű képződményeket tartalmaz, melyek vastagsága 30-50 m, a modellréteg vastagsága 40m. Jelenleg 2 db kút termel vizet ebből a rétegből.
Ø 5. Modellréteg: Homokosabb, kevés aleurolit, és agyagos homok tartalmú réteg, közepes illetve jó vízvezető képességű képződményekből áll, melyek vastagsága 40-60 m. A modelréteg vastagsága: 50 m. A rétegből jelenleg 10 db vízmű nyeri vizét.
Ø 6. Modellréteg: A réteget főként agyagos aleuritos, alacsony vezetőképességű képződmények alkotják, a képződmények átlagos vastagsága 30-75 m, az általunk vett modellréteg vastagsága pedig 50 m. A rétegből jelenleg 3 db viszonylag alacsony produktivitású kút termel.
Ø 7. Modellréteg: A 7. modellréteg rendelkezik a legjobb vízvezetőképességű tulajdonságokkal, felépítésében főként homokos képződmények vesznek részt (átlag vastagságuk100-200 m) és csak elvétve jelennek meg kisebb vastagságú agyagos illetve aleuritos képződmények. A modellréteg vastagsága 160 m. A réteget 21 db kút szűrőzi.
Ø 8. Modellréteg: A réteget főként agyagos aleuritos, alacsony vezetőképességű képződmények építik fel, és csak kisebb részben találunk homokokat, a képződmények átlagos vastagsága 80-190 m, az általunk vett modellréteg vastagsága pedig 160 m. A rétegből jelenleg 3 db kút termel 34
5.4 Bemenő paraméterek Nemcsak a numerikus modell határait és belső szerkezetét kell meghatározni, hanem a belső szerkezethez tulajdonság mezőket is kell rendelni. A felszín alatti vízáramlás szimulációjához a vezetőképesség és effektív porozitás tulajdonság mezőit szükséges és alapvető meghatározni.
5.4.1
Szivárgási tényező
A numerikus számításokhoz modellrétegenként a horizontális és vertikális szivárgási tényező (kh és kv), valamint az effektív porozitás értékének megadására van szükség. Modellünkben ezeket irodalmi adatok alapján határoztuk meg minden egyes rétegre. A maradó beszivárgásból származó hozamokat a cellák alapterületével beszorozva vettük figyelembe, a sokévi átlagos csapadékmennyiséget véve alapul, 565 mm/év. Az alkalmazott paraméterértékeket a 3. táblázat foglalja össze.
Litológia
Horizontális szivárgási tényező Kh (m/d) 0,01 10 0,5
Agyag Homok Lösz
Vertikális szivárgási tényező (Kh/3) Kv (m/d) 0,01 1 0,5
Effektív porozitás n 0,1 0,2 0,18
3. táblázat. Az alkalmazott szivárgási tényezők értékei
5.4.2
Folyóhálózat
A modellezési input paraméterek közül kiemelten fontos a folyóparaméterek megadása.A vízfolyások szintjeit a terepmodellből származtattuk, lévén, hogy a folyok a terepfelszínen folynak némiképp bevágódva. Mederellenállással adtuk meg az egységnyi nyomáskülönbségre jutó ki, ill. bejutó hozamot.
5.4.3
Induló vízszintek
A modell kiindulási vízszintjeit az eredeti nyugalmi vízszintek alapján érdemes megadni. Mivel a kitermelt víz a rétegvíz, az első modellréteg vízszinteloszlását a topográfiai térkép alapján, a területen létesített kutak nyugalmi vízszintjeiből, interpolálással (gridding method) számítottuk ki. A további modellrétegek vízszinteloszlását szintén a területen található fúrt kutak (vízföldtani napló adatai) nyugalmi vízszintjei alapján interpolálással számítottuk ki. A felhasznált kutak adatit az 4. táblázatban mutatjuk be. A vizsgált területen a talajvíz fő áramlási iránya nyugatias jellegűek (9. ábra), néhány kisebb 35
lokális anomáliát figyelmen kívül hagyva. A vízáramlási irányok a domborzatnak megfelelően alakulnak, a felszín alatti vizek a topográfiai magaspontoktól az alacsonyabbak felé áramlanak, amely egy főként gravitációsan vezérelt vízáramlási rendszert indukálnak, az általunk vizsgált mélységben. A lokális anomáliák (pl. termelőkutak egymásra hatásának) eltávolítása után a vízáramlási iránya kissé módosultabb, ez alapján DK felől mutat Ny felé.
9. ábra. A kezdeti vízszintek alakulása az 1. rétegben az anomáliák kisimítását követően
36
TELEPÜLES Ártánd Ártánd Ártánd Ártánd Ártánd Ártánd Bakonszeg Bakonszeg Bedő Bedő Bedő Berekbőszőrmény Berekbőszőrmény Berekbőszőrmény Berekbőszőrmény Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyóújfalu Berettyószentmárton Berettyóújfalu Berettyóújfalu Bihardancsháza Biharkeresztes Biharkeresztes Biharkeresztes Biharkeresztes
HELYI NÉV
EOV Y
EOV X
B.ker.ÁFÉSZ Ártándi büfé Kavicsbánya Kft. Vízműkút NAGISz Ártándi telepe Ártánd közúti határátkelő SZOLI-Mix Kft Bakonszeg Vízmű II.kút Vízmű III.kút Aranykalász M.Sz.B.Ker. Aranykalász M.Sz.B.Ker. Bedő Vízmű Vízmű 1 3 2 Május 1.Tsz Betömve Nevelőotthon Búzakalász Tsz Állami Gazdaság HERPÁLY-TEAM Kft. I.kút Búzakalász Tsz Tejporgyár 1.kút CSIFF-Land Kft betömve 94.1 III.kút AWASSAI Juhtenyésztők G.E. Berettyó Ruhaipari Vállalat CIKLON-BERSTAL Kft. 1.kút Állami Gazdaság Állami Gazdaság Király Sándor II.kút Dózsa Tsz Kórház I.kút Búzakalász Tsz AGROFORT Kft. 2.kút 2.kút IV.kút VII(VT-5)kút V(VT-4)kút CSIFF-LAND Kft. VT-7 kút VI(VT-6)kút Berettyószentmárton Vízmű Állami Gazdaság Kórház II.kút Vízműkút Vízmű I Aranylakász Tsz Bihar Kft. Fa És Építőipari Szöv.
857789 857565 855561 858314 857818 855400 831175 831144 856107 855033 854710 849273 849276 849336 849770 838384 837629 833008 838599 834025 838355 831900 838500 834069 838251 839693 829451 831419 833473 837648 836020 839120 836973 836130 838328 839851 836981 836200 836686 837324 835712 836206 838500 833318 839357 821747 851575 850564 849586 852910
200869 200962 201355 204578 201017 201400 207960 207997 207002 206327 205791 193734 193345 193740 197075 213167 215342 216193 211797 217936 210774 212300 212096 208577 212259 210066 217112 213891 212717 212126 209910 212191 213345 212240 210830 210657 211890 212200 212063 206454 213250 212266 208600 216004 212324 211804 202331 199751 203091 205524
Z NYUGALMI TALP (mBf) VÍZSZINT 103.64 36.4 2.4 87 50 2.4 102.18 256.3 2.8 0 50 3.1 103 69 3.7 0 19.5 5.11 92.59 444.8 1.5 93.17 316.2 2.1 98 160 0.3 0 26 2 98 390 5.8 98 112 0.1 98.45 405 2.2 98 380 2.7 0 15 2.8 94 360 0.1 94 350 0.2 0 221 0.3 92 331 0.8 90.1 48 1.2 94 332 1.2 92 470 1.2 91.2 335 1.5 92 280 1.7 0 305 2.1 95 350 2.4 90 227 2.5 92 313 2.9 92 59 3.1 97 378 3.1 93.48 45 3.2 96 364 3.5 90.3 52 3.6 903 44 4.1 92 310 4.1 94 320 4.5 93 272 4.6 93 340 7.6 91.3 270 8 94 298 10 92.81 294 11 93.48 278 12.5 0 400 1.7 92.85 305.6 1.1 94.99 329 10.8 90.02 250 1.1 91 91 1.1 97 60 1.5 96.11 58 1.7 96.49 70 1.7
37
Biharkeresztes Biharkeresztes Biharkeresztes Biharkeresztes Biharkeresztes Biharkerszetes Biharnagybajom Biharnagybajom Biharnagybajom Biharnagybajom Biharnagybajom Biharnagybajom Bihartorda Bihartorda Bojt Báránd Báránd Darvas Darvas Darvas Darvas/engedélyezett/ Esztár Főldes Főldes Főldes Főldes Főldes Főldes Főldes Főldes Főldes Főldes Főldes Főldes Főldes Füzesgyarmat Füzesgyarmat/engedélyezett/ Füzesgyarmat/engedélyezett/ Furta Furta Gáborján Gáborján Gáborján Hencida Hencida Hencida Hencida Hencida Hencida Hoszúpályi Kőröszszegapáti Kőröszszegapáti Kaba
Aranykalász Tsz Aranykalász Tsz II MÁV Állomás III B.keresztes-Ártánd Vízmű Mg.Szöv. NAGISZ B.nagybajomi tel.1.k Mg.Szöv. 2.kút. Mg.Szöv. Mg.Szöv. Bihartorda Vízmű Bihartorda-Nagyrábé Vízmű Bojt Vízmű Mg.Szöv. Mg.Szöv. Vízmű I II K.7 (355.0m) CSIFF/LAND
K.32 (350.5m) (147.3m) Vízmű I Rákóczi Tsz Furtai juhtelep Új Élet Tsz Vízmű 1 2 Hencida Vízmű 2 két Lúd-Ász Kft.Bojt Kórház Új Élet Szöv. Vadászati Védegylet Hencida Vízmű Hosszúpályi-Konyár-Sóstó Vízmű Kőrösvidék Tsz
852351 852322 851553 852716 851696 855461 816167 817588 817588 817614 816800 816424 824589 824173 853500 817408 817847 823829 823815 821700 820400 854848 830346 824475 823916 823979 825525 824276 825881 826606 824238 824451 824591 822268 824400 817200 817385 818100 832800 836238 847023 847910 847907 850622 852983 852262 849840 853284 850600 854054 841831
203158 203071 202464 202606 202568 204355 213576 209078 209078 209179 210440 209174 211128 210548 202800 218192 217807 198078 197986 200200 199900 220673 219660 219789 219468 220409 218966 219517 219007 219176 219688 219885 217341 218567 219500 195000 199785 198700 201100 203501 213484 213479 213401 215211 210653 213437 215083 213400 215200 223600 195596
Kőrösvidék Tsz. AGRICO Mg.Tsz.1.kút
845902 817164
192168 222898
Bocskai Mg.Szöv. AGTEREL Kft. Rákóczi Tsz.1.kút TERMCO Kft. 3.kút II.kút Rákóczi Tsz Vízmű I.kút Rákóczi Tsz tartalékkút 4.kút 2.kút Rákóczi Tsz 1.kút Rákóczi Tsz
98 90 97.94 39 917 326 0 52 97.52 360 102.18 256.3 88 200 88 162 88 162 88 230 88.2 60 87.63 60 89 386 89 386 97 480 0 399 0 337 89 345 90 362 0 355 0 50 98 171 90 207 90 103 88 185 89 165 91 332 89 103 91 321 90 111 0 75.5 89.58 184 89 102 88 241 89.58 1344 0 145 0 350 0 147.3 93 420 92.25 132 96 150 98 136 98 194 98.630 155.00 98 121 99 143 0 150 98 138 95 564 101.07 171 92 70 94 87
130 86
1.7 2 2.3 5.2 9 2.8 0.4 1.8 1.8 1.8 3.2 3.7 2.8 2.8 4.5 7.6 8 0.5 1.8 2.5 3 2.3 0.2 0.9 1.3 1.4 1.7 2.5 2.8 3.3 4.5 4.7 4.8 5.5 30 5.5 2.4 5 2 3.8 1.3 3.4 4 -4.00 0.9 0.9 1.1 1.7 6.6 4.7 2.1 3.2 1.1
38
Kaba Kismarja Kismarja Kismarja Konyár Konyár Konyár Mezőpeterd Mezőpeterd Mezősas Nagykereki Nagykereki Nagykereki Nagyrábé Nagyrábé Nagyrábé Nagyrábé Nagyrábé Pocsaj Pocsaj Pocsaj Pocsaj Pocsaj Pocsaj Pocsaj Sáp Sáp Sáp Szentpéterszeg Szentpéterszeg Szentpéterszeg Tetétlen Tetétlen Told Tépe Vekerd Vekerd Váncsod Váncsod Zsáka
2.kút Berettyóvölgye A.Sz. Vízmű 1 2 Mg.Szöv. Mg.Szöv. Konyár Vízmű Mezőpeterd Vízmű MÁV Állomás Mezősas Vízmű Kossuth Szöv. Nagykereki Vízmű Kossuth Szöv. Petőfi Tsz Szünetel Petőfi Tsz Petőfi Tsz Fürdő Petőfi Tsz Pocsaj Vízmű 4 két Term.Szolg. Ér Völgye Agr.Szőv. 1.sz.kú II III 2.sz.kút 3.sz.kút Rákóczi Tsz Sápi telep Sáp Vízmű TERMCO Kft. Szentpéterszeg Szövetkezet Vízmű 1 Szentpéterszeg Szövetkezet AGROVITÁL Kft. Betömve NAGISZ tetétleni telep Told Vízmű Aranykalász A.SZ. Vekerd Vízmű Vekerd-Zsáka Béke Tsz Rákóczi Gazda Szőv. Váncsod Vízmű II
817232 861337 859897 859832 848905 847677 848257 844842 845306 841258 858096 857868 857569 821472 825992 822938 822300 819788 858273 856651 860800 858459 858108 861962 859966 823230 824611 823883 843745 844600 843814 822234 822299 846558 841641 828758 828852 847063 846347 830500
222825 215972 215357 215455 223747 221380 222773 205890 206788 199556 207320 208327 209524 208680 207299 207931 208300 208054 218946 221927 219600 218823 218811 221036 220602 215298 214968 213109 215226 213700 217387 219811 222029 200401 220690 197450 196709 207624 209869 202300
87 185 100 130 100 206 100.51 170 98 184 96 198 98 346 95 350 93 162 90 353 100 270 135 154 99 350 89 252 90 110 88 358 89 960 0 310 101.000 243.60 100 220 103 360 101 287 101 291 101 145 0 182 88 207 90 205 89 248 97 160 97 412 96 290 89 171 87 254 94 116 90 200 93 364 90 475 95 116 98 340 92.25 400
1.3 0.2 0.9 5.5 0.5 0.6 4.5 0.2 2.7 2.1 3.6 3.7 5.6 0.8 3.4 3.4 6.3 7.7 -10.40 0.8 2 2.6 7.5 11.7 14.7 1.6 2.2 2.4 1 2.1 4.6 1.9 4.4 1 1.5 2.2 2.5 0.8 1.8 7
4. táblázat. A kutatási területen található fúrt kutak adatai
5.4.4
Beszivárgás
A csapadékeloszlás térkép (6. ábra), valamint a földtani térkép ArcView GIS 3.1ben történt „összefésülése” után, már mindegyik hidrogeológiai jelleggel rendelkező képződményhez csapadékértéket tudtunk kapcsolni. Ezt követően a kutatási területen lévő képződményekre vonatkoztatott százalékértékek, illetve a hozzájuk tartozó csapadékadatok összeszorzásával kaptuk meg a beszivárgás értékeket mm/év-ben.
39
5.4.5
Víztermelési adatok
A TIKÖVITIG 2009-as adatai alapján a modellezett területen található termelőkutak víztermelési adatai használtuk fel a modellben (5. táblázat). A nagy területi kiterjedésű modellben a cellahálózat (általános esetben 100 x 100 m-es, de egyes esetekben 40 x 40 mes) felosztása jól karakterizálja a termelőkutak hatásait a vízáramlási képre. A kutak további felosztást azok szűrőközépértékei alapján határoztuk meg. Így minden az általunk számításba vett (jelentősebb vízkitermelést produkáló) kutakat a 8 modellréteg egyikében helyeztük el. A szűrőközép felosztás alapján: Ø a 4. modellrétegben: 2 db kútból, Ø az 5. modellrétegben: 10 db kútból, Ø a 6. modellrétegben: 3 db kútból, Ø a 7. modellrétegben: 21 db kútból, Ø és a 8. modellrétegben: 3 db kútból történik vízkivétel Így az általunk vizsgált területen összesen 39 db kútból történt vízkivétel. TELEPÜLÉS Kaba Biharkeresztes Told
HELYI NÉV
EOV Y
EOV X
Víztermelés (m3/nap)
Szűrőközép (m)
AGRICO Mg.Tsz.1.kút
817164
222898
56.68
70
Vízmű I
851575
202331
1.08
85
Told Vízmű
846558
200401
21.05
103
Nagykereki Vízmű
857868
208327
122.19
129.5
Váncsod
Váncsod Vízmű
846347
209869
116.50
131
Hencida
Nagykereki
Hencida Vízmű 2 kút
850622
215211
121.02
137
Mezöpeterd
Mezőpeterd Vízmű
844842
205890
87.25
138
Hoszúpályi
Hosszúpályi-Konyár-Sóstó vm
854054
223600
15.55
144
2
859832
215455
111.53
146.15
Báránd
Mg.Szöv.
817847
217807
79.12
152.5
Báránd
Mg.Szöv.
817408
218192
304.62
152.5
Vekerd
Vekerd Vízmű
828758
197450
10.93
155.5
Darvas
II
823815
197986
25.92
161
Gáborján
2
847907
213401
98.23
163.5
Kismarja
Vízmű 1
859897
215357
0.38
182
Kismarja
Sáp
Sáp Vízmű
824611
214968
76.31
197
Pocsaj Vízmű 4 kút
858273
218946
83.25
229.5
TÚpe Vízmű
841000
222960
0.15
236
Berettyóújfalu
V(VT-4)kút
836686
212063
118.95
251
Berettyóújfalu
VI(VT-6)kút
836206
212266
532.47
263
II
858459
218823
233.90
266
IV.kút
836981
211890
425.61
266.5
III
858108
218811
163.66
271.5
Berettyóújfalu
Kórház II.kút
839357
212324
194.93
297.95
Bakonszeg
Vízmű III.kút
831144
207997
163.09
300.5 306
Pocsaj Tépe
Pocsaj Berettyóújfalu Pocsaj
Földes Berettyóújfalu Földes Berekböszörmény
Vízmű I.kút
825881
219007
300.15
VII(VT-5)kút
836200
212200
601.90
315
II.kút
825525
218966
339.25
317.5
3
849276
193345
19.52
317.6
Darvas
Vízmű I
823829
198078
46.72
321.5
Konyár
Konyár Vízmű
848257
222773
75.36
322
Berettyóújfalu
Kórház I.kút
839120
212191
192.64
325.5
Biharkeresztes
III
851696
202568
242.48
329.5
40
Mezösas Bedö Berekböszörmény Furta Bakonszeg Bojt
Mezősas Vízmű
841258
199556
66.86
336
Bedő Vízmű
854710
205791
40.56
347.5
2
849336
193740
175.87
354
Vízmű I
832800
201100
324.42
401.5
Bakonszeg Vízmű II.kút
831175
207960
0.68
412.5
Bojt Vízmű
853500
202800
39.45
460.5
5. táblázat. A modellben felhasznált termelőkutak alapadatai
5.5 Modell futtatása –modellezési eredmények A modell kalibrálásánál a vízforgalomban ténylegesen résztvevő teljes vertikum kalibrálására szükség volt. Kiindulási paramétereknek a kutak építésekor mért nyomásemelkedés adatok feldolgozásából számított eredményeket használtuk. A kalibrálás során a paraméterek többszöri változtatásával azt akartuk elérni, hogy a kutak közvetlen környezetében – jelen esetben 40 vagy 100 méteres cellaméretben - a számított és a mért vízszintek megfelelő egyezést mutassanak. A számított és a mért eredmények a számítási cella 40 vagy 100 méteres méretét és a skin hatást is figyelembe véve jó egyezést mutattak.
5.6 Eredmények értelmezése A hidrodinamikai modellezés eredményeként előállított vízszinttérképek (10, 11, és 12. ábra), és pathlin (13. ábra) alapján megállapítható, hogy a kutatási területen a vízáramlási irányok (az általunk vizsgált mélységekben) dominánsan a gravitációs erők által befolyásoltak. A vízáramlási kép ennek következtében nagyban függ a domborzat helyzetétől, de lokális hatások, illetve regionális hatások ezt az áramlási képet kissé megváltoztathatják. A kezdeti nyomásemelkedési magasságok alapján generált vízáramlási kép, amely leginkább nyugati irányítottságú, a modellszámítások alapján kissé módosulni látszik. Az általunk kiemelt 7. rétegben látható vízáramlási kép alapján, az áramlási pálya kissé ÉNy-ias jellegűvé vált. A modellezett terület keleti részén a vertikális áramlási komponensekkel rendelkező vízmozgási irányok gyakoriak, míg a terület nyugati felében az áramlások horizontális komponense a domináns. Az áramlási útvonalak modellezéséből megállapítható, hogy a sekély porózus (sp. 2. 6. 1. sp. 2. 6. 2., sp. 2. 12. 2.) és a porózus (p. 2. 6. 1., p.2. 6. 2., p. 2. 12. 2.) víztestek, horizontális és vertikális irányú hidraulikus kapcsolatban állnak egymással. Az áramlási sebesség az egyes víztestek irányába lokálisan változó, de 10 000 éves időintervallumban vizsgálva a kommunikáció él.
41
10. ábra. A 3. és a 4. réteg vízszint térképe
11. ábra. Az 5. és a 6. réteg vízszint térképe
12. ábra. A vízműkutak (21 db) által leginkább termelt 7. réteg (-110 és -270 mBf között) vízszint térképe 42
13. ábra. A vízszint értékek változása a 7. rétegben kiegészítve a pathline vonalakkal
43
6. A REGIONÁLIS HIDRODINAMIKAI MODELL 6.1 A terület földrajzi, földtani, vízföldtani jellemzői 6.1.1
A regionális modellterület bemutatása
A porózus karsztos és kristályos víztestek területén a több sarokponttal meghatározott, sokszög alakú technikai modellterület a Körösök vízgyűjtőjének egy részén lett kijelölve, részletesen a 3.3 alfejezetben ismertettük. K-i határa a Királyerdő hegység keleti része, ÉK-i határa a Réz-hegység, É-i határa az Érmellék és Nyírség találkozása, Ny-i határa a Berettyó és a K-i főcsatorna, D-i határa a Sebes körös alsó szakasza a BihariMezőség bezárulva Fekete-Kőrős felső szakaszával, amely a Királyerdő Déli peremétől ered (14. ábra). Ez a regionális terület jellemzi legjobban a kutatási területen az alföldet és a hegyvidéket, valamint a kettő közötti átmenetet, azaz hidrogeológiai szempontból itt jól tanulmányozhatók a különböző hidraulikai rezsimek tulajdonságai, beáramlási, átáramlási és kiáramlási területek. A modellezett terület érinti vagy magába foglalja a következő víztesteket:ROCR01, ROCR06, ROCR07, ROCR08, ROCR02, P2.6.1, P2.6.2, P2.12.2, SP2.6.1, SP2.6.2, SP2.12.2 . A modell Ny-i határa a Keleti-főcsatorna és a Berettyó, D-ről a Sebes-Körös, a Fekete-Körös felső szakasza, és a Hollód-völgye, K-en a Jád-völgye és a Berettyó D-i vízválasztója határolja, északon keresztezi az Ér-folyót és a nyírségi vízfolyások (Konyári Kálló) vízválasztója mentén halad.
6.1.2
A terület geomorfológiai viszonyai
A modellezett terület magyarországi része az Alföld nagytájhoz tartozik. Természeti földrajzi szempontból nem egységes, több tájegység húzódik a területén. Északkeleti részét a homokbuckás Nyírség dél-nyírségi résztája alkotja. Közepén észak-déli irányban húzódik a Nagy-Sárrét és Bihari-sík kistája, déli pereme, a Berettyó–Körös-vidék (Magyarország Kistájainak Katasztere, MTA Földrajztudományi Kutatóintézet, 1990 alapján). A modellezett terület romániai, Bihar-megyéhez tartózó része a magyar oldalhoz hasonlóan több tájegységet ölel fel. A megye nyugati felében a Nyugati-alföld (Câmpia de Vest), az Alföld végső nyúlványai a folyók völgyein mélyen behatolnak a keleti végek hegyvidékeibe. A kettő közötti átmenetet a Nyugati-dombvidék (Dealurile de Vest) képviseli. A keleten húzódó három nagy hegycsoport közül a modellterületre kettő került be: északkeleten a Rézhegység (Munţii Plopişului) és a hozzácsatlakozó Érmelléki–Aszfalt– Élesdi hegyek, ettől délre a Királyerdő (Pădurea Craiului).
44
Jelmagyarázat/legenda regionális modell határai/limita modelului
Országhatár/Frontieră
Település közigazgatási határa/Extravilan
Vízfolyás/Cursuri de apă
Megyehatár/limita judet
TIKÖVIZIG működési területe
Országhatár/Frontieră
14. ábra. A modellterület lehatárolása
A modellezendő víztest Magyarországhoz tartozó felszíne jellemzően síkság. A kevéssé tagolt sík terület teljes egészében az Alföldhöz tartozik. A széles rónaság, egy tengeri, folyóvízi és eolikus feltöltésű medence alig néhány méteres szintkülönbségekkel. A terület tengerszint feletti magassága 80-100 méter, csak északkeleten emelkedik e fölé. Legmagasabb pontja (170,5 mBf) a Nyírségben Fülöptől északra található, míg a legalacsonyabb része a terület délkeleti sarkában, a Hamvas- és Sárrét-csatorna térségében, Szereptől délre éri el a 85 mBf-et. A táj morotvákkal, mederroncsokkal sűrűn borított, több részen löszös homokkal fedett hordalékkúp-síkság. A felszíni formák döntően folyóvízi eredetűek. A felszín több mint 3/4-ét holocén ártéri, mocsári iszap, agyag fedi, amelyek között mozaikszerű elhelyezkedésben pleisztocén ártéri infúziós lösszel, iszappal fedett részek találhatók. Bihar-megye domborzata rendkívül sokoldalú: a keleti és délkeleti hegységektől nyugati irányba lépcsőzetesen csökkenő magasságú dombokig és a nyugati részen húzódó mezőségig, a hegyek 24%, a dombok és medencék 32%, a síkság pedig 44% tesznek ki. Keleten és a megye déli részén húzódó hegyvidék legmagasabb részét a Bihar-Vlegyásza hegység alkotja (a Bihar 1849 m, valamint a Botyáza 1790m csúcsokkal). Ide tartozik még a Béli-hegység 1000 m-t ritkán meghaladó magaslataival, valamint az átlagosan 600-800 m magas Királyerdő és Réz-hegység, melyek közé öböl formájú medencék ékelődnek. A 45
Király-erdőt karsztos felszíni formák, dolinák, szurdokok, zárt karsztos medencék barlangrendszerei teszik változatossá búvópatakjaival és több száz kisebb-nagyobb barlangjával. A 200-450 méter magas dombvidék átmenetet képez a hegyek és a síkság között: Bihari-hegyköz, Királyerdőalja, Béli-hegyalja. A síkság magassága 200 és 90 méter között változik. Két egység alkotja: a magas és alacsony alföld (Câmpia Inaltă, Câmpia Joasă). A magas alföld enyhén lejtős felülete, a 200 m magas dombvidék lábától ereszkedik az alföld irányába kb. 110 m magasságig. Az alacsony alföld a hegyvidékről érkező folyók (főképp a Berettyó, a Fekete- és Sebes-Körös) lerakó, illetve eróziós munkájának eredménye. Elkülöníthető egy magasabb, áradásmentes része (az Érmihályvalvi-sík déli része, a Berettyó-sík a Berettyó és a Sebes-körös között, a Szalontai-sík, a Sebes-Köröstől D-re), illetve egy alacsonyabb, nedvesebb, helyenként mocsaras tagja, a Berettyó és a Körösök jelenlegi árterületein (15. ábra). Legend államhatár modellhatár
domborzat
84,02146149 - 100 100,0000001 - 150 150,0000001 - 200 200,0000001 - 250 250,0000001 - 300 300,0000001 - 350 350,0000001 - 400 400,0000001 - 450 450,0000001 - 500 500,0000001 - 550 550,0000001 - 600 600,0000001 - 650 650,0000001 - 700 700,0000001 - 913,4584961
15. ábra. A modellezet terület domborzati térképe
6.1.3
Klimatikus viszonyok
A kiválasztott modellterületen az évi középhömérséklet +11ºC, a lehulló csapadékmennyiség átlaga egy évben regionális eloszlás szerint 600-1200 mm közt változik (5, 16. ábra).
46
16. ábra. A csapadékeloszlás a Körösök vízgyűjtőterületén 1961-2009 közötti periódusban
6.1.4
A modellezett terület földtani viszonyai
Földtani szempontból a kutatási terület egészén (a két megye területén) két nagy szerkezeti egység különböztethető meg: az Északi Erdélyi-középhegység, valamint a Pannon-medence. Az Erdélyi-középhegység nagy kiterjedésű szigethegység a Pannon-, és az Erdélyimedence között. Két, egymástól nagymértékben különböző hegységrészből áll, amelyekről az alpi üledékburok alapján megállapítható, hogy lemeztektonikai és üledékföldtani szempontból is alapvetően eltérő medencékben keletkeztek. Az Északi Erdélyi-középhegység takaróinak felépítésében a polimetamorf kristályos aljzat mellett csaknem teljes, uralkodóan szárazföldi-sekélytengeri környezetben lerakódott perm-mezozoós üledéksor vesz részt. A takarós rendszer kialakulása után a tektonikai mozgások eredményeképpen poszttektonikus, beszakadásos medencék alakultnak ki, amelyekben a majdnem háborítatlan üledékképződés a krétában kezdődött. Ezek a későbbiekben a Pannon-tenger öbleiként fejlődtek tovább és neogén üledékek halmozódtak fel bennük. Ősföldrajzi és szerkezetföldtani alapon az Északi Erdélyi-középhegység három egységre tagolható. A legészakibb és legmélyebb helyzetű tektonikai egység a Bihariparaautochton. Egy nagy tektonikai félablakot alkot, amit az északnyugati része kivételével a Kodru-takarórendszer övez. Nagyobbik részét a kristályos aljzat alkotja, üledékburok csak a nyugati részén található. A Kodru-takarórendszer kristályos aljzata különbözik a Bihari 47
paraautochtonétól. Kevesebb üledékhézaggal tagolt mezozoikumát uralkodóan mélyebb vízi képződmények alkotják, melyek a számos tektonikai egységben északról dél felé haladva fokozatosan növekvő vízmélységű, parttól távolibb kifejlődéseket képviselnek. A Biharia takarórendszer szinte kizárólag a hercini hegységképződés során felgyűrt felsőprekambriumi és paleozoós metamorfitokból áll, amelyekre az alpi hegységképző folyamatok is hatottak. Az Erdélyi-középhegység takarós szerkezeti egységei a Pannonmedence kristályos aljzatában folytatódnak. A Pannon medence szerves részét képezi az Alpi–kárpáti orogén zónának. Túlnyomó részét Magyarország foglalja el, Románia területére egy kisebb része esik (Bihar megye alföldi része). Keleti határa az Erdélyi-középhegység nyugati nyúlványai mentén húzódó mély törésvonal, amely Nagykároly–Várad vonalában követhető. A közelmúlt tudományos kutatásai kimutatták, hogy a Pannon medence jelenlegi szerkezetét a neogén földtörténeti korban kezdődött komplex kinematikai és dinamikai folyamatok alakították és alakítják ki. A Keleti-Alpok, a Kárpátok és a Dinaridák által körülölelt Pannon-medence a korai miocéntől kezdődően (mintegy 20 millió éve) jött létre a földkéreg jelentős megnyúlása és süllyedése során. A medencében megfigyelt, több száz kilométeres tágulásért az Alpok és a Kárpátok külső íve mentén ható, a harmadidőszakban aktív szubdukciós folyamat tehető felelőssé. A kristályos medencealjzat Magyarország területén 2500-2800 m körüli mélységben érhető el, legnagyobb részét a Bihari-paraautochton alkotja, paleozoós kristályos kőzetek, és mezozoós üledékes, alárendelten vulkanikus képződmények építik fel. A középső-miocén kezdetétől már a jelenlegi helyén lévő, és a jelenlegi aljzattal rendelkező Pannon-medence gyors süllyedésnek, ami a felső-miocénre termikus süllyedéssel is párosul. A medence délnyugat felé összeköttetésben volt a Tethys maradványának tekinthető Földközi-tengerrel. A középső-miocén végére az összeköttetés megszűnt, és létrejött a kiédesedő vizű Pannon-tó. Ez a tó folyamatosan töltődött fel, és a pannóniai korszak végére eltűnt. A középső-miocén medence fáciesű képződményeire felső-miocén deltafront fáciesű képződmények települnek helyenként. A földtörténeti újharmadidőszak végén, már a pliocénben megkezdődött a Pannon tó folyóvízi üledékkel történő feltöltődése. Az alsó-pleisztocén elején az É-i Kárpátok és az Északi-középhegység felől érkező folyók közel É-D-i irányban folytak át a HortobágyHajdúság-Nyírség területén a Tiszával történő egyesülésig, a Tisza-Szamos futásiránya a Nyírség területén keresztül DNy-i irányban húzódott. Ezek a folyók a Pannon-medence peremi sávjában és belsejében nagy kiterjedésű hordalékkúp síkságokat építettek, amelyek anyaga az uralkodóan hűvös csapadékos alsó pleisztocénben elsősorban kavicsos homok durvahomok volt. A quarter éghajlatváltozások során a szárazabb hűvös és hideg, kevésbé csapadékos időszakokban jelentős vastagságú agyag és finom kőzetliszt rétegek rakódtak le. A klimatikus és tektonikus okok miatt a hordalékkúpok épülése nem volt folyamatos a negyedidőszak során, a folyóvizek részben bevágódtak saját hordalékkúpjukba, vagy hosszabb-rövidebb ideig elhagyták annak egy részét, így jelentős kiterjedésű területeken szünetelt a folyóvízi üledékképződés. A vizsgálni kívánt határral metszett víztestrészeket Romániában és Magyarországon külön-külön határolták le, földtani felépítésüket és szerkezetüket a két országban zajló Vízgyűjtő-gazdálkodási Tervekben meghatározottak alapján az alábbiakban ismertetjük. 48
6.1.5
A terület vízföldtani viszonyai
A modellezett terület részletes vízföldtani viszonyait a 3. fejezetben már ismertettük. A fő vízadót negyedidőszaki folyóvízi alluviális üledékek képezik, amelyek vastagsága K felé csökken. A romániai oldalon csak a negyedidőszaki vízadó tartozik a határokkal osztott víztestek közé, míg a magyar oldalon a pannóniai vízadóknak a 30oC-nál hidegebb részei (kb. 500 m vastag) is ide kapcsolódnak. A folyóvízi üledékek anyaga a régió keleti részein homokos kavics, nyugat felé egyre finomodó szemcsemérettel, több kőzetliszt és agyaglencsével. A víztestek vizeinek fő utánpótlása a romániai területekről származik. A csapadékvíz a peremi hegységeken (Királyerdő, Réz-hegység, Béli-hegység) szivárog be, majd a mélybe jutva táplálja a medence jobb vízvezető rétegeit. A vízgyűjtők felsőbb szakaszain található felszíni vizek helyenként közvetlenül is táplálják a rendszert.
6.1.6
A modellezett terület vízkivételi pontjai
A modellezett területen található vízkivételi pontokat a 6, 7. táblázatok tartalmazzák. A 6.táblázat adatait a TIKÖVIZIG bocsátotta a rendelkezésünkre, a 7-es táblázatban felsorolt román oldali kutakat a projekt során mi vizsgáltuk meg. A Körösmedence vízminőségi és vízgazdálkodási tervében az általunk megjelölt kutaknál jóval több kút található a modellezett területen (leginkább a ROCR06, 07víztestekben ), de azt a Körös Vidéki Vízügyi Igazgatóság nem bocsátotta rendelkezésünkre, így ez növelte a modell bizonytalanságát. Továbbá a területen előforduló forrásokat is vízkivételekként kezeltük és építettük be a modellbe. A forrásadatokat (8. táblázat) mi rögzítettük a terepi mérések során.
49
Település
Latitude Longitude
Q 3
Z
(m /nap)
(mBf)
Talp
Szűrő
Szűrő
Szűrő
Nyugalmi
teteje
alja
(db)
vízszint
Hozam
Bagamér
273143
665582
238.36
917.00
330.00
293.00
322.00
2
-11.20
400.0
Bagamér
272898
665221
117.81
127.00
332.00
270.00
325.00
2
-17.00
700.0
Bakonszeg
230307
638469
0.68
92.59
444.80
409.00
416.00
1
-1.50
600.0
Bakonszeg
230279
638508
161.64
93.17
316.20
293.80
307.20
2
-2.10
250.0
Balmazújváros
228353
682547
35.62
94.00
150.00
91.00
142.00
3
-3.20
520.0
Balmazújváros
228848
683414
282.74
97.00
150.00
105.00
144.00
4
-10.10
550.0
Bedö
253622
634526
40.10
98.00
390.00
315.00
380.00
2
5.80
200.0
Bedö
253984
635036
9.59
0.00
26.00
16.00
22.00
1
-2.00
800.0
Bedö
255107
635628
9.59
98.00
160.00
126.00
154.00
3
-0.30
650.0
Berekböszörmény
247286
622912
9.59
98.00
112.00
78.00
105.00
4
0.10
1200.0
Berekböszörmény
247349
622913
175.34
98.00
380.00
335.00
373.00
2
2.70
570.0
Berekböszörmény
247259
622523
19.52
98.45
405.00
308.70
326.50
2
-2.20
450.0
Berettyószentmárton
237663
638554
149.86
0.00
400.00
373.00
393.00
1
1.70
270.0
Berettyóujfalu
238800
642203
49.13
94.99
329.00
274.00
321.90
4
-10.80
2400.0
Berettyóujfalu
233053
646330
13.70
92.85
305.60
274.38
298.37
1
1.10
1300.0
Berettyóújfalu
238004
641735
418.77
92.00
331.00
284.00
297.00
1
0.80
1400.0
Berettyóújfalu
236397
641950
425.56
93.00
272.00
251.00
282.00
2
-4.60
1000.0
Berettyóújfalu
236115
642145
20.21
913.00
270.00
238.00
264.00
2
-8.00
700.0
Berettyóújfalu
235641
642318
601.90
93.00
340.00
297.00
333.00
3
-7.60
1350.0
Berettyóújfalu
235652
642384
532.56
93.48
278.00
255.00
271.00
1
-12.50
950.0
Berettyóújfalu
238964
639926
39.73
95.00
350.00
262.00
338.00
4
-2.40
1360.0
Berettyóújfalu
239167
640503
39.73
94.00
320.00
312.00
312.00
1
-4.50
1156.0
Berettyóújfalu
237683
640733
39.73
94.00
332.00
291.00
327.00
4
1.20
1000.0
Berettyóújfalu
237660
640791
39.73
92.00
310.00
301.00
301.00
1
-4.10
1040.0
Berettyóújfalu
233241
638866
39.73
92.00
280.00
261.00
272.00
1
-1.70
1060.0
Berettyóújfalu
237893
643118
8.22
94.00
360.00
337.00
353.00
1
-0.10
1100.0
Berettyóújfalu
237692
642222
8.22
0.00
305.00
285.00
295.00
1
-2.10
600.0
Berettyóújfalu
232959
643040
4.11
92.00
59.00
50.00
55.00
1
-3.10
110.0
Berettyóújfalu
235574
642364
9.59
903.00
44.00
33.00
37.00
1
-4.10
195.0
Berettyóújfalu
235288
640048
9.59
93.48
45.00
40.00
44.00
1
-3.20
150.0
Berettyóújfalu
233905
648204
9.59
901.00
48.00
30.00
38.00
1
-1.20
450.0
Berettyóújfalu
237304
645344
9.59
94.00
350.00
295.00
332.00
2
-0.20
2200.0
Berettyóújfalu
236499
643402
9.59
903.00
52.00
36.00
44.00
1
-3.60
420.0
Berettyóújfalu
230999
644366
9.59
92.00
313.00
304.00
304.00
1
-2.90
1240.0
Berettyóújfalu
232758
646542
9.59
0.00
221.00
216.00
219.00
1
0.30
110.0
Berettyóújfalu
237328
643394
9.59
94
450.00
0.00
0.00
1
2.70
580.0
Berettyóújfalu
236328
636502
10.96
94.00
298.00
280.00
291.00
1
-10.00
950.0
Biharkeresztes
250232
631312
0.26
91.00
91.00
82.00
88.00
1
-1.10
350.0
Biharkeresztes
250221
631447
232.19
917.00
326.00
306.00
319.00
2
-2.30
1240.0
Biharkeresztes
250371
631540
242.12
97.52
360.00
305.00
354.00
3
-9.00
1020.0
Biharkeresztes
251806
634396
8.22
96.49
70.00
47.50
52.00
1
-1.70
550.0
Biharkeresztes
251034
631994
9.86
97.94
39.00
29.00
35.00
1
-2.00
420.0
Biharkeresztes
251069
632078
9.86
98.00
90.00
67.00
84.00
3
-1.70
780.0
50
Település
Latitude Longitude
Q
Z
(m3/nap)
(mBf)
Talp
Szűrő
Szűrő
Szűrő
Nyugalmi
teteje
alja
(db)
vízszint
Hozam
Biharkeresztes
249029
628815
9.86
97.00
60.00
52.00
58.00
1
-1.50
380.0
Biharkeresztes
248306
632221
9.86
96.11
58.00
44.00
52.00
1
-1.70
270.0
Biharkeresztes
251391
631500
13.70
0.00
52.00
43.00
50.00
1
-5.20
200.0
Biharkesztes
254262
633037
4.92
102.18
256.30
216.50
245.40
2
-2.80
315.0
Bojt
252188
631634
40.00
97.00
480.00
447.00
474.00
2
4.50
600.0
Csökmö
218729
621607
229.58
88
406.00
323.00
0.00
3
4.50
600.0
Csökmö
217795
620524
10.41
86
410.00
0.00
0.00
1
4.80
520.0
Csökmö
221214
620800
8.22
88.00
420.00
393.00
413.00
2
3.30
450.0
Darvas
222210
629077
25.92
90
362.00
322.00
0.00
2
1.80
675.0
Darvas
222230
629167
46.58
89.00
345.00
305.00
338.00
3
0.50
1000.0
Darvas
233399
617455
9.59
90.85
370.00
316.50
352.20
3
-4.74
1080.0
Debrecen
243634
677885
474.75
112.00
122.00
91.00
117.00
1
-12.00
1300.0
Debrecen
243608
677442
144.93
136.00
0.00
0.00
1
-13.40
750.0
Debrecen
243675
677433
567.89
131.00
93.00
0.00
4
-14.20
550.0
Debrecen
243769
677419
119.39
125.00
94.00
119.00
1
-12.30
1480.0
Debrecen
243862
677386
63.24
134.00
104.00
0.00
4
-13.40
450.0
Debrecen
243574
677292
226.23
133.00
93.00
0.00
4
-13.50
670.0
Debrecen
243487
677165
327.19
112
163.00
101.00
0.00
3
-13.20
1700.0
Debrecen
243835
677079
57.19
113
122.00
86.00
0.00
2
-13.50
1400.0
Debrecen
244103
677039
25.95
114.00
126.00
99.00
122.00
1
-15.50
1200.0
Debrecen
243412
676713
448.85
111.00
125.00
96.00
118.00
1
-9.00
1200.0
Debrecen
243670
677550
94.86
111.36
131.00
100.00
126.00
1
-19.80
1662.0
Debrecen
243890
677235
99.73
112.00
133.00
105.00
127.00
1
-18.70
1386.0
Debrecen
243875
677891
196.86
112.00
130.00
98.00
123.00
1
-19.60
1000.0
Debrecen
243495
676839
326.23
111.00
132.00
99.00
123.00
1
-17.40
1620.0
Debrecen
243913
677433
63.24
113.00
135.00
100.00
126.00
1
-22.40
1332.0
Debrecen
243454
676348
115.73
941.00
133.00
105.00
125.00
1
-16.40
1782.0
Debrecen
243693
677373
32.92
111.00
133.00
97.00
123.00
1
-20.10
1200.0
Debrecen
243677
677850
401.44
111.37
138.00
86.00
130.00
4
-25.30
1200.0
Debrecen
243305
677522
226.23
111.84
126.00
94.00
119.00
1
-23.60
1250.0
Debrecen
243481
677525
568.10
111.23
127.00
94.00
118.00
1
-23.80
1120.0
Debrecen
243318
677583
145.12
112.00
138.00
92.00
130.00
4
-23.40
1400.0
Debrecen
243678
676491
400.43
111.16
133.00
100.00
124.00
1
-22.00
1400.0
Debrecen
243546
677931
120.66
114.00
128.00
95.00
115.00
1
-24.50
1200.0
Debrecen
243394
676584
147.10
110.00
128.00
92.00
118.00
2
-22.70
1330.0
Debrecen
243313
676873
261.53
110.00
128.00
100.00
122.00
2
-23.50
1300.0
Debrecen
243199
677211
327.19
113.00
135.00
101.00
127.00
2
-29.50
800.0
Debrecen
243736
677997
5.66
112.00
136.00
131.00
131.00
1
-34.40
960.0
Debrecen
243766
677624
474.75
114.75
139.00
131.00
131.00
1
-33.50
450.0
Debrecen
243781
677594
360.57
111.00
158.00
90.00
132.00
4
-29.90
1200.0
Debrecen
244165
677020
25.95
114.00
131.00
107.00
125.00
1
-32.00
980.0
Debrecen
243843
677233
22.76
112.00
128.00
105.00
119.00
1
-28.00
1240.0
Debrecen
242792
676662
424.42
113.00
135.00
108.00
127.00
2
-29.70
800.0
Debrecen
243104
676503
569.15
112.10
125.00
100.00
118.00
2
-29.00
960.0
112.00
51
Település
Latitude Longitude
Q
Z
(m3/nap)
(mBf)
Talp
Szűrő
Szűrő
Szűrő
Nyugalmi
teteje
alja
(db)
vízszint
Hozam
Debrecen
243871
677091
57.53
112.00
137.00
103.00
130.00
2
-29.50
1280.0
Debrecen
244005
677964
586.16
112.190 125.00
91.00
115.00
1
-32.20
2000.0
Debrecen
244006
678263
252.65
112.660 125.00
100.00
117.00
1
-32.00
1500.0
Debrecen
243683
677449
119.39
111.05
123.00
98.50
116.50
1
-32.50
1400.0
Debrecen
246938
678293
1290.82
125.00
152.00
133.00
149.00
1
-25.20
1332.0
Debrecen
246748
678451
265.40
126.00
167.00
136.00
163.00
1
-28.80
1420.0
Debrecen
247153
678393
591.65
0.00
166.00
132.00
162.00
1
-27.00
1200.0
Debrecen
247358
679268
332.82
124.00
174.00
170.00
170.00
1
-25.00
1500.0
Debrecen
246885
678671
405.44
126.00
175.00
133.00
169.00
2
-29.60
1000.0
Debrecen
247217
678166
307.74
124.00
181.00
134.00
175.00
2
-27.30
1278.0
Debrecen
246655
678700
0.00
124.00
174.00
124.00
167.00
3
-27.60
1248.0
Debrecen
247055
678466
185.41
125.00
175.00
124.00
170.00
3
-28.60
1300.0
Debrecen
247219
678815
378.25
127.00
182.00
143.00
177.00
2
-31.40
1300.0
Debrecen
247048
678755
101.67
126.00
172.00
125.00
160.00
2
-29.60
1480.0
Debrecen
247494
678630
90.71
125.00
186.00
141.00
180.00
2
-32.00
1240.0
Debrecen
247527
678056
414.77
124.00
187.00
130.00
180.00
2
-30.40
1620.0
Debrecen
247594
678320
593.62
125.00
185.00
138.00
170.00
2
-30.50
1320.0
Debrecen
247423
678651
273.67
126.00
186.00
141.00
180.00
2
-32.40
1400.0
Debrecen
247871
678129
447.39
126.00
185.00
126.00
179.00
4
-35.50
1200.0
Debrecen
247868
677952
89.85
125.00
184.00
131.00
178.00
3
-37.40
1150.0
Debrecen
247266
677853
258.36
124.00
183.00
176.00
176.00
1
-41.00
1150.0
Debrecen
247367
679678
855.59
125.00
200.00
126.00
168.60
2
-36.50
1200.0
Debrecen
247458
680081
194.92
125.57
200.00
124.00
167.90
3
-38.80
700.0
Debrecen
247167
680165
502.52
128.60
200.00
116.00
148.00
1
-39.50
1200.0
Debrecen
246942
680108
853.82
127.68
200.00
120.00
153.70
2
-40.00
960.0
Debrecen
252448
675385
273.67
119.00
194.00
155.00
186.00
1
-13.80
1950.0
Debrecen
252040
675892
185.41
121.00
191.00
151.00
185.00
1
-16.90
1500.0
Debrecen
252667
675993
591.65
119.34
194.00
149.00
188.00
3
-14.80
1818.0
Debrecen
253021
675811
90.71
119.00
194.00
157.00
187.00
1
-14.50
1875.0
Debrecen
252881
675286
761.12
120.00
196.00
154.00
182.00
1
-14.90
1560.0
Debrecen
254204
675648
614.49
121.00
198.00
155.00
185.00
1
-16.70
1800.0
Debrecen
253667
675168
162.18
120.00
194.00
155.00
185.00
1
-15.50
1200.0
Debrecen
255267
675313
169.72
124.00
211.00
163.00
185.00
1
-20.20
1300.0
Debrecen
254706
674869
21.00
122.00
214.00
157.00
199.00
3
-18.50
1500.0
Debrecen
255574
675043
183.11
124.00
210.00
165.00
196.00
2
-17.60
1500.0
Debrecen
253666
675869
189.49
120.00
203.00
152.00
196.00
3
-13.90
1662.0
Debrecen
256132
674995
46.20
123.00
220.00
167.00
214.00
4
-26.80
1300.0
Debrecen
257484
675291
203.70
123.00
218.00
168.00
212.00
3
-25.00
1400.0
Debrecen
256079
674605
546.49
126.00
220.00
169.00
214.00
4
-29.70
1000.0
Debrecen
255451
675491
213.78
124.00
218.00
178.00
213.00
3
-29.70
1000.0
Debrecen
249175
676303
95.89
123.00
189.00
147.00
181.00
2
-31.10
1200.0
Debrecen
251931
675535
419.20
119.00
199.00
147.00
190.00
2
-28.10
1250.0
Debrecen
250822
675569
596.28
118.00
192.00
146.00
184.00
3
-29.40
1200.0
Debrecen
250612
675755
317.45
119.00
194.00
148.00
185.00
4
-32.50
1120.0
52
Település
Latitude Longitude
Q
Z
(m3/nap)
(mBf)
Talp
Szűrő
Szűrő
Szűrő
Nyugalmi
teteje
alja
(db)
vízszint
Hozam
Debrecen
254014
675045
58.68
121.00
202.00
166.00
194.00
1
-36.00
1140.0
Debrecen
253643
675084
162.18
120.00
192.00
154.00
184.00
2
-34.40
1100.0
Debrecen
252823
675290
761.12
120.00
194.00
154.00
188.00
2
-33.90
1240.0
Debrecen
253808
675731
189.49
121.00
201.00
164.00
194.00
2
-35.70
1100.0
Debrecen
251265
675546
413.45
119.00
196.00
143.00
185.00
2
-36.60
1340.0
Debrecen
248051
672074
9.59
115.00
192.00
154.00
184.00
1
-29.00
1140.0
Debrecen
247953
672100
9.59
116.00
102.00
71.00
93.00
2
-13.00
430.0
Debrecen
247970
671782
9.59
116.34
193.00
140.00
184.00
1
-36.00
1500.0
Debrecen
246747
679330
9.59
127.00
172.00
136.00
166.00
1
-28.50
1260.0
Debrecen
246676
679110
9.59
127.00
177.00
137.00
172.00
2
-31.40
900.0
Debrecen
246712
679224
9.59
128.00
114.00
87.00
110.00
3
-26.00
400.0
Debrecen
246715
679284
161.64
127.00
154.00
124.00
147.00
1
-33.00
1000.0
Debrecen
248202
673498
292.33
117.00
65.00
27.00
54.00
2
-1.30
480.0
Debrecen
249254
673245
38.36
116.84
100.00
95.50
88.20
1
-12.30
400.0
Debrecen
248278
673638
38.36
117.51
105.00
69.00
99.00
3
-14.00
450.0
Debrecen
249241
673252
38.36
116.75
68.00
38.00
63.50
3
-1.60
800.0
Debrecen
246152
673980
38.36
121.00
50.00
26.00
44.00
1
-2.60
700.0
Debrecen
247403
674798
38.36
122.300 170.00
139.00
165.00
1
-40.00
720.0
Debrecen
250044
670179
38.36
115.00
201.00
155.00
196.00
3
-18.60
1430.0
Debrecen
249450
671237
38.36
113.00
210.00
165.00
201.00
1
-18.30
2000.0
Debrecen
249507
671214
38.36
113.00
60.00
35.00
55.00
2
-0.80
470.0
Debrecen
248529
672285
38.36
115.00
99.00
70.00
92.00
2
-7.10
660.0
Debrecen
248620
672231
38.36
115.00
97.00
70.00
91.00
2
-3.50
413.0
Debrecen
249723
670661
38.36
114.00
209.00
169.00
201.00
2
-16.80
1760.0
Debrecen
250051
670096
38.36
115.00
106.00
90.00
99.00
1
-5.80
500.0
Debrecen
248315
672478
38.36
905.00
186.00
138.00
180.00
3
-19.10
1500.0
Debrecen
249682
670722
38.36
114.00
59.00
44.00
54.00
1
-1.10
214.0
Debrecen
249185
671840
38.36
117.00
198.00
154.00
179.00
2
-20.30
1500.0
Debrecen
248982
671988
38.36
115.00
98.00
68.00
93.00
2
-5.20
840.0
Debrecen
248794
672080
38.36
115.00
80.00
70.00
75.00
1
-1.90
420.0
Debrecen
247547
673124
38.36
118.13
182.00
141.00
178.00
2
-21.80
1500.0
Debrecen
249328
671624
27.40
900.00
55.00
49.00
49.00
1
-2.60
570.0
Debrecen
250140
670151
27.40
0.00
64.00
56.00
56.00
1
-4.10
530.0
Debrecen
247780
672865
38.36
905.00
100.00
70.00
92.00
2
-7.30
830.0
Debrecen
247737
673302
38.36
118.00
100.00
70.00
92.00
2
-4.50
900.0
Debrecen
247726
673301
38.36
119.00
61.00
27.00
50.00
2
-3.40
660.0
Debrecen
249346
671474
38.36
114.36
104.00
73.00
93.00
2
-7.00
780.0
Debrecen
249468
671192
38.36
113.59
105.00
74.30
96.50
2
-8.50
780.0
Debrecen
249242
671767
38.36
117.92
100.00
68.00
94.00
2
-11.00
700.0
Debrecen
249561
670984
38.36
115.04
105.00
75.00
98.00
2
-5.10
670.0
Debrecen
249817
670449
38.36
115.28
105.00
56.50
96.00
3
-5.30
730.0
Debrecen
248755
672154
38.36
115.97
190.00
142.40
184.00
2
-33.80
1300.0
Debrecen
248769
672144
38.36
116.20
100.00
66.70
91.00
2
-11.50
1000.0
Debrecen
246177
674081
38.36
121.00
158.00
131.00
152.00
2
-27.00
810.0
53
Település
Latitude Longitude
Q
Z
(m3/nap)
(mBf)
Talp
Szűrő
Szűrő
Szűrő
Nyugalmi
teteje
alja
(db)
vízszint
Hozam
Debrecen
246166
674064
24.66
121.00
97.00
46.00
92.00
3
-10.00
400.0
Debrecen
246130
678637
24.66
128.00
165.00
122.00
159.00
4
-37.40
920.0
Debrecen
246013
678945
24.66
127.00
155.00
126.00
146.00
1
-35.70
1160.0
Debrecen
246322
678956
24.66
124.00
155.00
130.00
147.00
1
-38.10
1050.0
Debrecen
246008
678951
24.66
124.24
157.00
116.00
147.40
1
-41.80
1500.0
Debrecen
246326
678914
24.66
124.83
155.00
130.40
147.70
1
-42.00
1500.0
Debrecen
246104
678672
24.66
125.44
165.00
122.00
159.00
4
-41.00
1500.0
Debrecen
248331
674331
24.66
0.00
60.00
48.00
56.00
1
-5.80
650.0
Debrecen
248290
674261
24.66
0.00
61.00
48.00
58.00
1
-4.10
370.0
Debrecen
248290
674188
24.66
60.00
0.00
0.00
1
0.00
200.0
Debrecen
246239
673509
24.66
120.00
31.00
11.00
26.00
2
-4.50
500.0
Debrecen
248057
674058
24.66
121.00
101.00
86.00
94.00
1
-12.70
320.0
Debrecen
248057
674052
24.66
121.00
62.00
42.00
58.00
2
-5.30
500.0
Debrecen
248086
673861
24.66
120.630
98.80
72.00
92.00
2
-15.00
350.0
Debrecen
248148
674251
24.66
122.37
61.00
39.00
55.00
2
-7.30
450.0
Debrecen
246289
674241
24.66
122.00
165.00
151.00
160.00
1
-17.00
300.0
Debrecen
248195
675114
19.18
122.00
169.00
142.00
162.00
1
-23.60
600.0
Debrecen
244556
673407
19.18
112.00
34.00
21.00
30.00
1
-1.40
510.0
Debrecen
244303
673159
19.18
111.00
101.00
58.00
95.00
4
-9.80
800.0
Debrecen
244244
672669
19.18
110.840
90.00
60.00
83.00
4
-10.80
400.0
Debrecen
245917
673589
19.18
112
121.00
0.00
0.00
1
-6.00
52.0
Debrecen
244723
673507
19.18
113.00
159.00
120.00
157.00
3
-15.90
1170.0
Debrecen
244864
673572
19.18
0.00
210.00
160.00
193.00
2
-18.40
820.0
Debrecen
244737
673496
19.18
113.00
101.00
62.00
98.00
3
-13.70
350.0
Debrecen
248085
677883
19.18
126
61.00
0.00
0.00
1
-7.20
314.0
Debrecen
248260
678185
19.18
126
56.00
0.00
0.00
1
-6.60
200.0
Debrecen
248056
677889
19.18
126.00
104.00
61.00
99.00
4
-8.00
330.0
Debrecen
248243
677920
19.18
905.00
50.00
21.00
42.00
2
-7.10
380.0
Debrecen
248059
677918
19.18
126.00
72.00
66.00
66.00
1
-8.90
600.0
Debrecen
248131
678233
19.18
126.00
72.00
29.00
66.00
3
-11.50
530.0
Debrecen
246532
674258
19.18
118.00
171.00
144.00
166.00
1
-13.00
1500.0
Debrecen
246313
674106
19.18
114.00
179.00
135.00
173.00
4
-27.40
1380.0
Debrecen
245710
670545
13.70
0.00
152.20
0.00
0.00
0
-4.30
360.0
Debrecen
251167
672016
13.70
119.00
102.00
77.00
98.00
2
-6.10
520.0
Debrecen
237106
678818
1.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0
0.00
0.0
Debrecen
237022
678851
13.70
125.00
130.00
84.00
126.00
2
-23.00
235.0
Debrecen
242337
677032
9.59
117.09
94.00
71.10
83.10
1
-36.80
50.0
Debrecen
241291
677585
9.59
120.15
62.00
33.00
50.00
1
-7.10
310.0
Debrecen
235174
681581
9.59
122.00
166.00
116.00
158.00
3
-33.00
370.0
Debrecen
236012
680928
9.59
124.00
170.00
126.00
162.00
4
-29.50
185.0
Debrecen
240773
672723
9.59
109.00
140.00
102.00
116.00
1
-16.00
700.0
Debrecen
239381
672234
9.59
111.00
137.00
106.00
125.00
1
-13.70
504.0
Debrecen
254530
667770
9.59
115.400
57.00
44.00
53.00
1
-3.90
100.0
Debrecen
238005
679150
9.59
116.00
169.00
164.00
164.00
1
-34.50
460.0
54
Település
Latitude Longitude
Q
Z
(m3/nap)
(mBf)
Talp
Szűrő
Szűrő
Szűrő
Nyugalmi
teteje
alja
(db)
vízszint
Hozam
Debrecen
251995
671395
1.00
0
36.00
0.00
0.00
1
-2.00
200.0
Debrecen
246087
674209
1.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0
0.00
0.0
Debrecen
245417
674502
19.18
114.40
100.00
76.00
93.50
2
-21.80
480.0
Debrecen
241713
677367
19.18
118.00
50.00
17.00
45.00
3
-4.60
100.0
Debrecen
242625
677189
13.70
116.00
50.00
31.00
41.00
1
-4.50
300.0
Debrecen
235633
676997
9.59
0.00
130.00
110.00
121.00
1
-29.20
320.0
Debrecen
238301
676294
9.59
119.00
140.00
74.00
121.00
3
-29.10
400.0
Debrecen
242972
668712
9.59
107.00
90.00
60.00
75.00
2
-6.40
320.0
Debrecen
247725
673953
38.36
120.42
60.50
49.10
55.00
1
-4.00
130.0
Debrecen
241380
676242
38.36
119.78
70.00
32.00
44.00
1
-6.60
450.0
Debrecen
247793
678695
5.48
125.00
66.00
62.00
62.00
1
-10.20
120.0
Debrecen
246599
674453
19.18
118.00
178.00
138.00
170.00
2
-19.80
1700.0
Derecske
240840
655805
123.72
91.00
162.00
155.00
159.00
1
0.60
100.0
Derecske
241493
655837
123.87
95.00
270.00
242.00
268.00
1
-0.40
1516.0
Derecske
241139
656202
529.41
915.00
260.00
253.00
253.00
1
-4.20
1600.0
Derecske
239477
657389
56.06
95.00
237.00
210.00
232.00
1
-5.20
1050.0
Derecske
244728
653907
28.91
96.00
265.00
256.00
256.00
1
-5.20
680.0
Derecske
238817
654033
11.45
94.00
185.00
170.00
182.00
1
-0.30
540.0
Ebes
235903
669338
104.48
103.00
140.00
93.00
132.00
2
-9.30
650.0
Ebes
235976
669351
14.09
103.00
76.00
59.00
71.00
2
-7.50
370.0
Ebes
236940
669495
370.61
103.00
112.00
80.00
103.00
2
-9.00
700.0
Ebes
237025
669589
62.05
103.00
73.00
56.00
68.00
1
-6.40
436.0
Ebes
232963
669607
9.59
104
102.00
66.00
0.00
2
-5.80
280.0
Ebes
232350
670605
9.59
103.00
95.00
52.00
92.00
2
-8.00
1200.0
Ebes
238613
667529
9.59
101.00
126.00
110.00
120.00
1
-11.50
1000.0
Ebes
238718
673197
9.59
108.00
100.00
93.00
93.00
1
-16.70
320.0
Esztár
254886
649359
9.59
98.00
171.00
103.00
166.00
4
2.30
440.0
Furta
231409
631504
324.42
93.00
420.00
388.00
415.00
1
2.00
1000.0
Furta
235021
633639
82.19
92.25
132.00
99.50
104.00
1
-3.80
85.0
Gáborján
247411
642631
98.23
98.00
194.00
140.00
187.00
3
-4.00
240.0
Gáborján
246536
642781
82.19
96.00
150.00
135.00
143.00
1
-1.30
270.0
Hajdúbagos
248440
660353
180.45
103.00
175.00
160.00
167.00
1
-4.50
950.0
Hajdúbagos
248364
658475
9.59
101.00
191.00
167.00
183.00
2
-1.10
570.0
Hajdúhadház
241294
666566
9.59
127.00
80.00
74.00
74.00
1
-0.80
400.0
Hajdúszoboszló
229662
668071
412.60
98
83.00
55.00
0.00
2
-4.40
1220.0
Hajdúszoboszló
230221
668035
158.90
0919
81.00
51.00
0.00
2
-4.70
820.0
Hajdúszoboszló
229728
667774
90.27
97.00
90.00
62.00
84.00
2
-3.60
1200.0
Hajdúszoboszló
230150
667881
15.89
99.00
79.00
50.00
72.00
2
-7.00
600.0
Hajdúszoboszló
231223
666903
356.71
98.00
110.00
67.00
91.00
1
-6.00
1000.0
Hajdúszoboszló
230625
666655
222.88
96.00
101.00
67.00
88.00
2
-4.20
900.0
Hajdúszoboszló
231725
667130
160.68
100.00
107.00
98.00
98.00
1
-10.30
740.0
Hajdúszoboszló
231523
666552
388.22
99.00
106.00
56.00
99.00
3
-10.00
1440.0
Hajdúszoboszló
230938
666223
199.59
98.00
103.00
73.00
97.00
2
-10.20
1080.0
Hajdúszoboszló
231277
664441
347.12
94.00
116.00
75.00
107.00
4
-5.20
1300.0
55
Település
Latitude Longitude
Q
Z
(m3/nap)
(mBf)
Talp
Szűrő
Szűrő
Szűrő
Nyugalmi
teteje
alja
(db)
vízszint
Hozam
Hajdúszoboszló
231062
665422
223.70
94.00
115.00
69.00
110.00
3
-6.80
1500.0
Hajdúszoboszló
231492
665325
435.34
95.00
116.00
53.00
109.00
4
-8.00
1600.0
Hajdúszoboszló
230490
665540
332.33
94.00
114.00
69.00
108.00
3
-6.50
1200.0
Hajdúszoboszló
232045
665203
361.10
96.00
113.00
74.00
106.00
3
-8.00
1220.0
Hajdúszoboszló
228571
667870
478.36
93.00
72.00
43.00
66.00
2
-7.00
1100.0
Hajdúszoboszló
232560
665044
466.99
97.46
155.00
97.50
108.50
1
-10.80
760.0
Hajdúszoboszló
230722
668253
9.59
100.00
88.00
66.00
80.00
1
-8.00
410.0
Hajdúszoboszló
230163
668589
9.59
100.00
78.00
52.00
67.00
2
-10.00
370.0
Hajdúszoboszló
230378
668522
9.59
101.00
70.00
50.00
62.00
1
-11.80
350.0
Hajdúszoboszló
230580
668443
9.59
101.079
84.00
43.00
76.00
3
-13.50
185.0
Hajdúszoboszló
224803
670447
9.59
95.00
160.00
82.00
124.00
2
-10.40
780.0
Hajdúszoboszló
224875
670351
27.40
97.00
140.00
86.00
120.00
2
-12.30
710.0
Hajdúszoboszló
225077
670200
27.40
94.00
130.00
82.00
111.00
2
-9.20
900.0
Hajdúszoboszló
229120
667487
5.48
0
412.00
0.00
0.00
1
0.00
100.0
Hajdúszoboszló
228367
668145
5.48
94.92
440.00
401.40
434.00
2
6.00
1050.0
Hajdúszoboszló
229265
667268
5.48
97.16
56.70
50.20
54.20
1
-10.70
150.0
Hajdúszoboszló
225996
670264
9.59
96.00
52.00
44.00
47.00
1
-2.10
180.0
Hajdúszoboszló
229125
667489
9.59
97.00
78.00
60.00
74.00
1
-2.50
400.0
Hajdúszoboszló
225657
669779
9.59
95.00
126.00
81.00
118.00
2
-4.70
790.0
Hajdúszoboszló
228285
664914
5.48
92.00
60.00
47.00
55.00
1
0.20
320.0
Hajdúszoboszló
228880
667644
9.59
97
74.00
42.00
0.00
2
-3.70
850.0
Hajdúszoboszló
229136
665194
19.18
92.00
90.00
66.00
78.00
1
-2.10
250.0
Hajdúszoboszló
228304
662451
9.59
92.00
70.00
55.00
62.00
1
-0.70
170.0
Hajdúszoboszló
229416
662264
9.59
0.00
101.00
89.00
96.00
1
0.70
660.0
Hajdúszoboszló
230083
664998
9.59
92.00
100.00
68.00
94.00
3
-2.60
840.0
Hajdúszoboszló
228587
667620
792.00
0.00
138.00
121.00
132.00
1
-11.30
180.0
Hajdúszoboszló
229122
667425
864.00
96.39
130.00
91.40
126.30
2
-12.50
500.0
Hajdúszoboszló
228607
667794
864.00
92.73
123.30
83.60
115.60
2
-9.90
500.0
Hajdúszoboszló
228571
667870
648.00
93.81
72.50
43.50
64.00
2
-7.80
550.0
Hajdúszoboszló
228665
668325
32.88
95.00
71.00
34.00
65.00
3
-7.00
1000.0
Hajdúszoboszló
230319
666092
509.59
95.00
411.00
385.00
404.00
2
8.00
850.0
Hajdúszoboszló
228688
664398
13.70
92.00
50.00
42.00
48.00
1
-2.80
150.0
Hajdúszoboszló
228699
664885
1.37
93.70
68.00
45.00
62.00
1
-4.90
100.0
Hajdúszoboszló
229243
665214
5.48
92.00
157.00
121.00
151.00
1
0.00
600.0
Hajdúszovát
233458
660707
366.85
92.00
157.00
114.00
151.00
2
-0.80
1380.0
Hajdúszovát
233274
660935
0.82
91.98
200.00
109.00
150.00
2
-7.00
1520.0
Hajdúszovát
233065
659937
9.59
93.00
140.00
111.00
136.00
2
-0.50
1120.0
Hajdúszovát
231330
661432
9.59
92.00
140.00
98.00
129.00
4
-0.50
490.0
Hajdúszovát
234882
659974
19.18
93.00
143.00
125.00
140.00
1
1.10
1100.0
Hajdúszovát
230824
661501
13.70
92.00
130.00
117.00
126.00
1
0.90
720.0
Hajdúszovát
237412
660023
9.59
93.00
195.00
128.00
178.00
3
-4.60
850.0
Hencida
250234
644222
273.97
95
564.00
471.00
0.00
3
6.60
666.0
Hencida
251758
642338
2.74
99.00
143.00
130.00
136.00
1
-0.90
300.0
Hencida
249467
644163
121.02
0.00
150.00
126.00
133.00
1
-1.10
360.0
56
Település
Latitude Longitude
Q
Z
(m3/nap)
(mBf)
Talp
Szűrő
Szűrő
Szűrő
Nyugalmi
teteje
alja
(db)
vízszint
Hozam
Hencida
252775
642223
1.37
98.00
138.00
132.00
132.00
1
-1.70
220.0
Hencida
252267
639506
9.59
98.00
121.00
109.00
115.00
1
-0.90
665.0
Hortobágy
232364
670551
211.94
101.82
160.00
129.10
146.30
2
-10.00
330.0
Hosszupályi
234042
660568
1.37
0
12.00
0.00
0.00
1
0.00
42.0
Hoszúpályi
253466
658963
0.15
0.00
95.00
83.00
90.00
1
0.30
280.0
Hoszúpályi
253537
659016
18.98
101.00
191.00
163.00
186.00
2
0.40
800.0
Hoszúpályi
253142
658849
530.71
101.190 180.00
167.00
174.00
1
-11.00
1000.0
Kismarja
259520
643675
0.38
100.00
206.00
170.00
194.00
2
-0.90
560.0
Kismarja
259462
643777
111.53
100.51
170.00
135.50
156.80
2
-5.50
540.0
Kismarja
261003
644179
9.59
100.00
130.00
110.00
122.00
1
0.20
340.0
Kismarja
262938
646368
5.48
0.00
157.70
119.80
140.40
1
0.00
0.0
Kokad
269544
661072
51.48
120.00
267.00
210.00
239.00
2
-8.50
510.0
Kokad
269624
660819
1.99
120.67
308.00
233.20
239.20
1
-30.20
440.0
Komádi
232652
617597
400.61
88.00
232.00
209.00
229.00
2
3.00
1040.0
Komádi
232753
617822
1.42
89.00
159.00
93.00
150.00
5
-0.60
950.0
Komádi
233665
619105
9.59
89.92
109.00
85.80
100.00
3
-1.00
150.0
Komádi
232645
617695
166.69
89.00
199.00
182.00
194.00
2
1.60
380.0
Komádi
228875
619156
8.22
0
94.00
0.00
0.00
1
0.00
30.0
Komádi
230721
616994
8.22
88.60
170.00
81.90
110.20
3
-4.00
700.0
Komádi
233626
615845
8.22
0
150.00
0.00
0.00
1
-2.00
30.0
Komádi
228582
620649
8.22
92.00
110.00
67.00
95.00
2
-3.70
600.0
Komádi
230496
616548
8.22
88.00
166.00
99.00
159.00
4
-1.60
800.0
Komádi
232780
618338
8.22
88.00
122.00
53.00
104.00
4
-2.20
380.0
Konyár
249190
652875
124.26
98.00
184.00
172.00
177.00
1
0.50
600.0
Konyár
247786
650607
27.40
96.00
198.00
178.00
191.00
1
0.60
300.0
Konyár
248470
651952
75.36
98.00
346.00
306.00
338.00
2
-4.50
1300.0
Körösszakál
241110
619003
0.13
93.49
245.00
200.00
239.00
2
-1.60
650.0
Körösszakál
241062
619029
86.26
93.50
165.00
118.50
146.00
5
-6.70
900.0
Körösszakál
240178
621109
27.40
91.00
110.00
82.00
97.00
2
-0.40
500.0
Köröszszegapáti
243821
621101
88.08
94.00
160.00
139.00
151.00
1
3.00
750.0
Köröszszegapáti
243805
621605
9.59
94.00
130.00
87.00
116.00
3
3.20
700.0
Köröszszegapáti
240003
625332
9.59
92.00
70.00
40.00
60.00
2
-2.10
380.0
Létavértes
264957
658632
222.59
109.00
132.00
113.00
124.00
2
-1.80
540.0
Létavértes
264906
658794
222.59
109.00
130.00
104.00
122.00
1
-2.10
900.0
Létavértes
264646
659100
78.77
109.00
136.00
108.00
130.00
3
-7.80
1000.0
Létavértes
263040
659371
270.58
109.95
153.00
120.00
146.20
3
-10.80
700.0
Létavértes
267453
658480
41.10
117.00
195.00
170.00
184.00
1
-9.60
140.0
Létavértes
267453
658480
10.96
116.00
60.00
33.00
48.00
1
-3.00
300.0
Létavértes
267468
658463
10.96
117.43
189.00
178.40
184.20
1
-19.40
166.0
Létavértes
264055
657422
10.96
133.00
150.00
118.00
125.00
1
-6.50
426.0
Létavértes
265501
659467
10.96
116.00
60.00
40.00
53.00
1
-2.50
320.0
Létavértes
265085
654832
10.96
0.00
180.00
100.00
175.00
4
-22.00
200.0
Létavértes
265912
656817
10.96
119.00
57.00
40.00
47.00
1
-5.50
92.0
Létavértes
264751
659606
19.18
117.00
143.00
121.00
136.00
1
-2.60
360.0
57
Település
Latitude Longitude
Q
Z
(m3/nap)
(mBf)
Talp
Szűrő
Szűrő
Szűrő
Nyugalmi
teteje
alja
(db)
vízszint
Hozam
Magyarhomorog
238818
619300
149.43
91.00
187.00
145.00
179.00
2
0.80
310.0
Magyarhomorog
239073
620130
9.59
90.00
192.00
151.00
188.00
2
1.60
670.0
Mezöpeterd
243785
635371
87.25
95
350.00
276.00
0.00
2
-0.20
960.0
Mezöpeterd
244316
636232
19.18
93.00
162.00
150.00
155.00
1
-2.70
286.0
Mezösas
239731
629325
66.86
90.00
353.00
326.00
346.00
1
2.10
1560.0
Mikepércs
246821
665345
280.54
106.00
210.00
169.00
201.00
1
-12.50
0.0
Mikepércs
246819
665375
117.94
106.07
220.00
169.40
200.00
3
-23.50
900.0
Mikepércs
244699
665151
27.40
104.00
195.00
159.00
182.00
1
-9.50
1440.0
Mikepércs
245873
664755
1.37
104.150 203.00
167.00
197.00
1
-22.00
1040.0
Monostorpályi
256710
660577
251.26
109.00
221.00
215.00
215.00
1
-10.80
1140.0
Monostorpályi
256978
660684
0.79
111.47
222.00
169.50
216.50
4
-20.80
850.0
Monostorpályi
257113
658854
9.59
103.00
197.00
160.00
192.00
2
-0.90
700.0
Nagyhegyes
225223
677319
54.79
94.00
196.00
136.00
120.00
2
0.30
600.0
Nagyhegyes
225172
677480
41.10
93.00
174.00
131.00
167.00
4
-0.50
620.0
Nagyhegyes
227446
679686
41.10
100.80
240.00
226.00
236.00
1
-4.80
360.0
Nagyhegyes
227596
679736
41.10
101.00
230.00
192.00
221.00
2
-8.50
400.0
Nagyhegyes
225645
680217
27.40
96.00
126.00
112.00
117.00
1
-1.60
250.0
Nagyhegyes
226258
673728
19.18
108.00
121.00
96.00
117.00
2
-26.10
410.0
Nagyhegyes
226276
673612
19.18
119.00
246.00
187.00
239.00
2
-21.80
250.0
Nagyhegyes
226308
673676
19.18
119.00
205.00
191.00
191.00
1
-23.70
290.0
Nagyhegyes
226589
673686
19.18
118.78
126.00
92.90
112.20
1
-36.00
350.0
Nagyhegyes
226008
676656
9.59
93.00
200.00
119.00
158.00
3
1.30
830.0
Nagyhegyes
226103
677493
9.59
94.00
173.00
161.00
168.00
1
1.50
512.0
Nagyhegyes
225717
676037
9.59
102.00
175.00
134.00
162.00
2
-8.20
360.0
Nagyhegyes
225552
676964
9.59
110.00
112.00
100.00
109.00
1
-17.00
264.0
Nagykereki
256964
636817
122.19
135.00
154.00
113.00
146.00
4
-3.70
540.0
Nagykereki
256756
638033
13.70
99.00
350.00
294.00
342.00
3
5.60
350.0
Nagykereki
257115
635795
13.70
100.00
270.00
227.00
252.00
2
3.60
450.0
Nagykereki
257582
637306
13.70
0
55.00
0.00
0.00
1
-0.50
140.0
Nyirábrány
275212
673599
13.70
98.00
70.00
43.00
57.00
2
-2.20
400.0
Pocsaj
258324
647297
0.31
360.00
0.00
0.00
1
4.10
140.0
Pocsaj
258348
647241
233.90
101.00
287.00
250.00
282.00
3
-2.60
600.0
Pocsaj
257997
647255
163.66
101.00
291.00
256.00
287.00
2
-7.50
630.0
Pocsaj
259986
648901
27.40
0.00
182.00
170.00
175.00
1
-14.70
400.0
Pocsaj
260742
647838
41.10
103.00
360.00
338.00
351.00
2
2.00
225.0
Pocsaj
262010
649183
9.59
101.00
145.00
118.00
138.00
2
-11.70
105.0
Pocsaj
256779
650473
9.59
100.00
220.00
202.00
210.00
1
-0.80
300.0
Szeghalom
215057
618596
9.59
88.220
101.50
0.00
0.00
0
-3.80
56.0
Szentpéterszeg
243974
642583
1.57
345.00
0.00
0.00
1
0.00
20.0
Szentpéterszeg
244135
643179
1.10
97.00
412.00
391.00
405.00
1
-2.10
450.0
Szentpéterszeg
243397
644766
2.74
97.00
160.00
137.00
152.00
2
-1.00
340.0
Szentpéterszeg
243630
646916
121.58
96.00
290.00
285.00
285.00
1
-4.60
1100.0
Sáránd
245656
661438
125.14
103.00
156.00
146.00
151.00
1
-1.50
245.0
Sáránd
246275
661832
78.14
103.00
209.00
191.00
204.00
1
-8.30
710.0
58
Település
Latitude Longitude
Q
Z
(m3/nap)
(mBf)
Talp
Szűrő
Szűrő
Szűrő
Nyugalmi
teteje
alja
(db)
vízszint
Hozam
Sáránd
245511
662792
5.48
105.00
210.00
180.00
201.00
3
-9.70
1000.0
Told
245082
629767
21.05
94.00
116.00
96.00
110.00
2
1.00
840.0
Tépe
241244
652687
0.15
94.00
258.00
221.00
251.00
3
0.00
1040.0
Tépe
241712
650375
135.65
90.00
200.00
173.00
190.00
2
1.50
420.0
Ujiráz
223424
616158
59.77
86.00
545.00
490.00
536.00
2
6.50
1000.0
Ujiráz
222895
615797
0.00
87.00
500.00
402.00
487.00
4
4.80
900.0
Ujléta
264887
667840
90.58
120.00
188.00
156.00
181.00
2
-6.30
1500.0
Vekerd
227101
628169
10.93
93
364.00
311.00
0.00
2
2.20
330.0
Vekerd
227139
627422
9.59
90.00
475.00
442.00
450.00
1
2.50
1000.0
Vértes
264534
658588
9.59
0.00
145.00
136.00
141.00
1
0.00
700.0
Vértes
265219
658328
9.59
122.20
94.00
47.00
87.00
2
-6.80
240.0
Vértes
265490
658480
9.59
109.04
132.80
124.00
130.50
1
-2.40
188.0
Vámospércs
268074
674089
0.55
91.00
153.00
85.00
100.00
1
-1.70
350.0
Vámospércs
268372
673812
578.25
134.00
110.00
88.00
100.00
1
-6.30
460.0
Vámospércs
266045
674241
54.79
102.00
0.00
0.00
1
-5.60
80.0
Váncsod
245588
639226
116.50
98
340.00
262.00
0.00
2
-1.80
800.0
Váncsod
246132
636933
95.89
95.00
116.00
98.00
110.00
1
-0.80
230.0
Zsáka
229205
632875
95.89
92.25
400.00
378.00
392.00
1
-7.00
600.0
Álmosd
272189
661574
13.70
122.00
272.00
217.00
266.00
3
-9.30
920.0
Álmosd
270154
658158
13.70
0.00
54.25
29.47
38.89
1
-5.00
80.0
Ártánd
253977
630094
2.74
0.00
19.50
8.20
17.20
1
-5.11
35.0
Ártánd
256104
629494
1.37
87.00
50.00
40.00
45.00
1
-2.40
520.0
Ártánd
256320
629384
0.27
103.64
36.40
30.40
35.70
1
-2.40
210.0
Ártánd
257125
633044
9.59
0.00
50.00
43.00
48.00
1
-3.10
75.0
Ártánd
256360
629529
0.19
103.00
69.00
56.00
60.00
1
-3.70
450.0
Ártánd
254135
630037
100.00
102.18
256.30
216.50
245.40
2
-2.80
315.0
Biharugra
241280
613384
43.84
0.00
252.00
237.00
242.00
1
4.50
200.0
Biharugra
241117
613493
54.79
91.00
346.00
295.70
340.20
3
1.70
600.0
Biharugra
241974
612909
27.40
92.00
242.00
186.00
236.00
2
4.50
600.0
Biharugra
241843
612958
27.40
92,63
93.00
85.00
89.50
1
0.00
420.0
Biharugra
241470
613968
27.40
0.00
127.00
121.00
126.00
1
2.00
20.0
Biharugra
241902
613053
27.40
93
118.00
107.00
114.00
2
2.50
252.0
Biharugra
241638
613500
27.40
0
75.00
0.00
0.00
0
-2.00
30.0
Biharugra
242553
612643
27.40
93.00
141.20
94.50
127.00
2
1.70
400.0
Biharugra
243127
616292
27.40
0.00
137.00
122.00
132.00
1
0.00
150.0
Biharugra
245468
612733
27.40
0
126.00
0.00
0.00
0
1.00
35.0
Biharugra
241572
614683
0.03
92
250.00
143.00
226.00
3
2.80
400.0
Biharugra
241272
613372
0.03
89,74
49.00
43.50
47.50
1
-3.00
130.0
Biharugra
241578
613439
0.03
37.00
32.00
36.00
1
-3.00
130.0
Biharugra
241375
613404
1.00
25.00
21.00
24.00
1
0.00
0.0
Körösnagyharsány
244810
617815
54.79
96.00
146.00
113.00
141.00
4
0.50
800.0
Körösnagyharsány
245273
617754
54.79
96.00
250.00
100.00
190.00
3
2.50
200.0
Körösnagyharsány
244278
617115
54.79
95.00
112.00
100.00
107.00
1
3.40
18.0
Körösnagyharsány
241987
617371
27.40
91.68
115.00
79.50
109.50
2
-8.50
154.0
6. táblázat. A modellben található magyar oldali vízkivételi pontok listája
59
Sorszám
Település
STEREO X
STEREO Y
szűrőközép (m)
1
Újszentmargita
207722
699101
60-70
2
Tuka Nagyszántó
700588 635039
36-50
3
202759 260486
130-185
Kisszántó
259957
632320
130-185
Bors I
258910
628731
130-185
Bors II
258317
627996
130-185
Szentjános I
259252
627200
130-185
Szentjános II
260298
627190
130-185
9
Biharfélegyháza I
269929
643490
60-80
10
Biharvajda
272438
643307
70-90
Biharfélegyháza II
269717
644517
50-60
Diószeg I
273323
649052
30-35
Diószeg II
272192
650835
18-25
Székelyhíd I
280901
654569
110-140
Székelyhíd II
280945
655046
110-150
Székelyhíd III
281550
654210
110-140
17
Érolaszi
286905
654086
115-150
18
Köbölkút
287878
651136
115-140
Micske
292657
643939
105-180
Csohaj
282500
641434
180-200
Hegyközcsatár
272645
631376
240-260
Kopácsi
284550
613209
10-11
Szurdok I
287083
612099
7.5-9
Szurdok II
286768
613112
9-10
25
Bucuroaia
285908
607817
1.5-2
26
Borsa
285847
617982
25-30
27
Újfalu
278270
624813
24-28
Magesti
305062
617267
148,00
Osand
267650
597201
120-160
Husasau Tinca
264472
596099
100-150
Sititelek
262827
601082
33178,00
Miersig
259846
604047
120-150
Tenkes /Tinca/
260761
592432
30-40
4 5 6 7 8
11 12 13 14 15 16
19 20 21 22 23 24
28 29 30 31 32 33
7. táblázat. A modellben található román oldali vízkivételi pontok listája
60
Sorszám 1
Forras KE-1
STEREO X 604806
STEREO Y 319341
Q (m3/nap) 276,50
2
KE-2
603736
318430
2,66
3
KE-3
600478
320868
8,57
4
KE-4
600345
320725
5,76
5
KE-5
597857
318087
2,33
6
KE-6
597070
316520
2,88
7
KE-10
606767
311369
531,39
8
KE-11
607335
313201
311,06
9
KE-13
611272
312122
17,57
10
KE-14
612146
312155
15,80
11
KE-15
612030
311861
1,44
12
KE-16
612113
309685
28,80
13
KE-18
610822
310997
17,81
14
KE-19
611201
310675
22,38
15
KE-20
609959
310786
288,02
16
KE-21
608166
310700
1,79
17
KE-25
616803
300680
216,01
18
KE-26
604430
317051
1216,88
19
KE-27
604418
317034
1226,96
20
KE-28
602727
316412
129,61
21
KE-29
603208
316649
127,59
22
KE-30
603710
317005
6,67
23
KE-31
604185
317121
25,92
24
KE-32
606964
311587
216,01
25
KE-33
607491
306730
49,25
26
KE-34
607442
307169
16,13
27
KE-35
598216
301284
5,34
28
KE-36
597640
299470
4,29
29
KE-38
596493
299718
40,75
30
KE-39
596527
299705
115,50
31
KE-40
596641
301709
3,31
32
KE-41
595357
301387
12,13
33
KE-42
595288
301518
0,42
34
KE-45
599620
293535
4,44
35
KE-47
602811
295446
10,80
36
KE-49
603280
296323
43,20
37
KE-50
604000
298273
10,80
38
KE-51
603959
298269
2,88
39
KE-52
603828
298135
0,62
40
KE-53
602629
300063
17,28
41
KE-54
602678
300154
16,42
42
KE-57
601286
295132
3,54
43
KE-59
598510
312214
18,29
44
KE-60
598422
311957
6,52
61
Sorszám 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76
Forras KE-63 KE-64 KE-65 KE-66 KE-68 KE-70 KE-71 KE-73 KE-74 KE-83 KE-84 R-1 R-4 R-5 R-6 R-7 R-8 R-9 R-12 R-13 R-14 R-16 R-18 R-19 R-20 R-21 T-3 T-4 KE-37 KE-43 KE-48 KE-61
X 597832 595169 595097 594755 594272 611489 610888 612320 612433 609936 607812 616055 617162 626037 624721 630501 631069 629467 625418 625325 625195 625858 632787 634951 632505 633910 606943 607066 597641 595288 602807 597933
Y 308187 303290 303383 303417 303222 318383 302764 303769 305587 297121 313645 319930 317582 301760 290428 301457 300168 299831 276903 276815 287989 289482 289078 288967 304372 302581 280989 280962 299496 301518 295547 310618
Q m3/nap 1,73 446,43 4,32 144,01 8,64 4,32 216,01 3,37 230,41 72,00 3,04 0,72 0,72 7,63 7,49 0,72 0,72 0,72 1,58 1,73 1,44 0,72 7,49 18,00 1,34 3,04 16,56 2,59 2,19 0,36 21,60 2,88
8. táblázat. A modellben található források listája
6.2 A modell belső felépítése A modell belső szerkezetét horizontális és vertikális felosztás alakítja ki. A numerikus modell háromdimenziós belső szerkezét egyrészt a diszkrétizáció módja, másrészt a kialakított koncepcionális földtani, vízföldtani modell, a folyóvíz hálózat, források, a földtani kutató fúrások és kutak elhelyezkedése és a várható hidrosztatikus emelkedési magasság gradiense határozta meg. A regionális hidrodinamikai modellben figyelembe vettük a víztermelő fúrásokat, fontosabb vízfolyásokat (Sebes-Körös, Tasádi 62
patak, Hollód-patak, Topa-patak, Berettyó, Ér, Körös-csatorna, Keleti-főcsatorna, FeketeKörös), az általunk vizsgált forrásokat. A magyar oldalon az összes TIKÖVIZIG által regisztrált víztermelő kutat, román oldalon az általunk vizsgált vízműkutakat.
6.2.1
Horizontális felosztás
A rácshálózat horizontális kialakításába a modellhatár, a felszíni vizek hálózata, a víztermelő fúrások helye, a földtani egységek határai, források pontjai , illetve a töréshálózat játszik szerepet. Ezek környezetében a véges elem hálót besűrítettük, így összesen 32344 cella (rétegenként 8086) és 20980 csomópont (rétegenként 5245) alkotja a modellt (17. ábra).A Királyerdő és a Rézhegység környezetében valamint Debrecen körül, ahol a földtani felépítés komplexebb, a csomópont hálózatot sűrűbbnek vettük. Az ábrán az alaptérkép a domborzat, továbbá a források, és kutak helye van feltüntetve.
17. ábra. A regionális modellben alkalmazott rácsháló
vízkivételi pont (forrás), vízkivételi pnt ( kút)
vízfolyás országhatár 63
6.2.2
Vertikális tagolás
A modell felső határfelületének a terepszintet definiáltuk, alsó határát átlag 450 mBf határoztuk meg. A vertikális tagolásnál, a rétegek kijelölésénél lithosztratigráfiai beosztást és a az előzetesen megállapított víztesthatárokat követtük, ennek alapján a modell összesen 4 „numerikus” réteget tartalmaz (18. ábra). A modellezési folyamat meglehetősen nagy odafigyelést igénylő feladata, hogy a kőzetanyagi sokszínűségből folytonos rétegeket képezzünk, paraméterezésükkel együtt. Mivel a terület (fentiekben részletezve) földtani felépítése és tektonikája igen bonyolult, a vertikális felosztásban a korábbi adatokat és tapasztalatokat valamint a hidrogeológiai térkép segítségével készítettük el az alaphegység felszínét. Az alapadatok felhasználásánál figyelembe vettük” I. Orăşeanu, A. Iurkiewicz, Karst hydrogeology of Romania”-2010-es kiadványát is. Mivel rétegeket kiékelni nem lehet, így azokon a területen, ahol az alaphegység a felszínen van ott a szivárgási tényezők változtatásával biztosítottuk a rétegek folytonosságát. Az alábbi rétegek kerültek elkülönítésre: o 1. réteg (20 m vastagságú): ez tulajdonképpen a talajvíztestet öleli fel, ebbe a modellrétegbe a folyóvizek és a források paramétereit vittük be. A földtani és vízföldtani térképek alapján a következő litológiai egységekre bontottuk: mezozóos mészkövek és dolomitok, permo-mezozóos molasz jellegű összletek, metamorfitok, felső-kréta márgás összletek, pleisztocén–pannon agyagos, márgás, homokos rétegek, a folyók mellett holocén kavicsos és lösz üledékek o 2. réteg (100 m vastag): litológiai szempontból ugyanaz mint az első, csak a holocén üledék és a kvarter lösz itt már nem jelentkezik. o 3. réteg (200 m vastag): maradnak a mezozóos mészkövek és dolomitok, kristályos közetek , molasz, valamint a felső pannon porózus rétegek o 4. réteg (200 m vastag): csak a mezozóos mészkövek és dolomitok, a metamorf kőzetek és pannon rétegek maradnak. Eloszlásuk változik. Az első réteg feküjének meghatározásakor a kőzettani minőségen túl, a vízszintet (és annak vízadó rétegét) is célszerű figyelembe venni.
64
18. ábra. Az alaphegység 3D-s felszíne és a 4 modellréteg
6.3 Bemenő paraméterek Nemcsak a numerikus modell határait és belső szerkezetét kell meghatározni, hanem a belső szerkezethez tulajdonság mezőket is kell rendelni. A felszín alatti vízáramlás szimulációjához a vezetőképesség és effektív porozitás tulajdonság mezőit szükséges és alapvető meghatározni.
6.3.1
Szivárgási tényező
A szivárgási tényező vagy hidraulikus vezetőképesség (K; [L/T]) a földtani közeg és a benne található folyadék tulajdonságait írja le. Egy természetes földtani képződmény szivárgási tényezője a tér minden irányában pontról-pontra más és más értéket vesz fel. Az egyes hidrosztratigráfiai egységek horizontális szivárgási tényezőinek definiálásakor elsősorban a korábbi tapasztalatainkra, valamint a szakirodalmi adatokra támaszkodtunk, a mezőket horizontális irányban izotrópnak és homogénnek tételeztük fel 65
Az első réteg szivárgási tényezőit a fedett földtani térképből származtattuk, a többi réteg szivárgási tényezőinek megadása a fedetlen földtani térképek figyelembevételével történt. Mivel réteget kiékelni nem lehet, így az egyes fedőrétegek hiányát a karsztos területeken paraméterváltással oldottuk meg. Az alkalmazott horizontális szivárgási tényezők értékeit a 9. táblázatban kerültek feltüntetésre. A vertikális szivárgási tényezők értékét mindenhol egy nagyságrenddel kisebbnek vettük. A vetők és repedések szivárgási tényezőinek érzékeltetésére a vízfestéses tesztek eredményeit használtuk fel, azaz az átlagos felszínalatti vízáramlási sebesség értékét használtuk. A horizontális szivárgási tényezők eloszlását a modellezett területen belül a 17. ábra szemlélteti. Üledék tipusa Holocén üledék Kvarter kavics Metamorfitok Neogén üledékek Tithoni márgás összlet Mezozoos molasz Kvarter lösz Karsztos mészkő
Kx,y m/nap 5 20 8 1 0,5 4 15 12
Kx,y m/s Kz m/nap 5,787E-05 0,5 0,00023148 2 9,2593E-05 0,8 1,1574E-05 0,1 5,787E-06 0,05 4,6296E-05 0,4 0,00017361 1,5 0,00013889 1,2
Kz m/s 5,787E-06 2,3148E-05 9,2593E-06 1,1574E-06 5,787E-07 4,6296E-06 1,7361E-05 1,3889E-05
n 0.22 0.23 0.18 0.12 0.1 0.15 0.21 0.22
9. táblázat. A modellben használt szivárgási tényező és porozitás értékek
A terület K-i részén a Királyerdő és a Rézhegység környezetében a mezozoós mészkövek a felszínen vagy felszín közelében találhatóak. Litológiai felépítését tekintve az Királyerdő heterogén felépítésű, komplex szerkezeti és tektonikai körülmények alakították, ebből kifolyólag hidrogeológiailag is összetett terület. A Bihari-paraautochton üledékes fedőképződményei esetében kissé gyűrt, és vertikális törésekkel szabdalt szerkezet figyelhető meg, melyet több részre oszt a nyugaton elhelyezkedő és egyre mélyebbre süllyedő lépcsőzetes szerkezet. Egy hatalmas homoklinális szerkezetet mutatnak, amelyben a kristályos aljzat a keleti, és a délkeleti részében bukkan felszínre, északra és nyugatra haladva pedig egyre inkább a fiatalabb üledékek kerülnek felszínre, egészen a késő-kréta rétegekig, amelyek az 1 Mai termálfürdőig követhetők, Nagyvárad közelében. Tovább ÉKre, és DNy-ra, a Királyerdő geológiai szerkezete, besüllyed a neogén Bárodi- és Belényesimedencék alá. A fentiek minél tökéletesebb modellbeli beépítésére a szivárgási tényezők változtatását alkalmaztuk, értékeik eloszlása a modellterületen a 19-es ábrán is láthatóak
66
19. ábra. A horizontális szivárgási tényezők eloszlása a modellezett területen belül
6.3.2
Folyóhálózat
A modellezési input paraméterek közül kiemelten fontos a folyóparaméterek megadása, amelyek csomópontjaival lettek definiálva. A vízfolyások szintjeit a terepmodellből származtattuk, lévén, hogy a patakok a terepfelszínen folynak némiképp bevágódva. Mederellenállással adtuk meg az egységnyi nyomáskülönbségre jutó ki, ill. bejutó hozamot.
6.3.3
Vízkivételek kutak, források
A karsztos és nem karsztos területeken egyaránt megtalálható kutak és források csomóponti fix nyomású peremfeltételként lettek definiálva (6-8. táblázat). A modellezés során szembe kellett néznünk azzal a problémával, hogy a beszivárgási területeken az egyes forrásfakadások nem a telített zóna szintjét jelzik. A felszíni csomópontokhoz a fentiek alapján és a domborzat figyelembevételével vízszintet rendeltünk. A forrásokat az első modellrétegbe helyeztük, a víztermelő kutakat a szűrőközép értékeiknek függvényében a mélyebb rétegekbe. 67
6.3.4
Beszivárgás
A csapadékeloszlás térkép (6, 14. ábra), valamint a földtani térkép ArcView GIS 3.1ben történt „összefésülése” után, már mindegyik hidrogeológiai jelleggel rendelkező képződményhez csapadékértéket tudtunk kapcsolni. Ezt követően a kutatási területen lévő képződményekre vonatkoztatott százalékértékek, illetve a hozzájuk tartozó csapadékadatok összeszorzásával kaptuk meg a beszivárgás értékeket mm/év-ben.
6.4 Modell futtatása –modellezési eredmények A modell permanens áramlást szimulál. A numerikus szimuláció eredményei a modellezett terület földtani, vízföldtani ismereteinek jelen állapotát tükrözik, azokra épül. Bármely új adat, mely a modellbe beépített feltételezéseknek ellentmond, a bemenő paraméterek megváltoztatását és a szimuláció újrakezdését igényelheti. Elfogadható eredményeket csak akkor várhatunk, ha a rendelkezésre álló bemeneti adatok ellentmondásmentesek és tudásunk mai szintjén megfelelnek a valóságnak. Az 1 modellréteg nyílt, illetve nyílt/zárt tükrű, míg az alatta lévő rétegek szigorúan zárt tükrűek. Modellünkben az eredményként kapott vízszint eloszlás térkép többé-kevésbé magán viseli a karsztvízadó réteg geometriai viszonyait (20. ábra).
6.5 Eredmények értelmezése Az eredmények kiértékelésénél felhasználtuk a számolt hidrosztatikai nyomásértékeket. (20. ábra). A hidrogeológiai modellezés alapján megállapíthatóak a felszínalatti víz fő áramlási iránya, a különböző egységek hidraulikai kapcsolata, az áramlási pályák alapján elkülöníthetőek beáramlási és kiáramlási területek (21-24. ábra). A regionális hidrogeológiai modell számításai szerint a kiemelt Királyerdő és Rézhegység-ből a vízrészecskék a Sebes-Kőrős keleti medencéjébe áramlanak (Báródi, Élesdi medence), majd onnan a folyóval párhuzamosan a Nagyalföld K-i pereme felé. A földtani különbségek következtében a Királyerdő töredezett, repedezett karsztosodott mészköveiből jóval erősebb a beáramlás a Körös medence durvakavicsos homokos üledékeibe, mint a Réz-hegység kristályos kőzeteiből. A víztest jó állapotának megőrzése végett nagyon fontos a királyerdői karszt védelme mellett a Sebes –Körös medencéjében a nagy porozitású, nagy tárózási kapacitású kavicsteraszok védelme.
68
20. ábra. A modell által számolt hidrosztatikai értkek
A korábbi vizsgálatok azt állapították megy, hogy a Nagy alföld K-i peremén, a Romániai Ny-i síkságon a felszínalatti rétegvizek áramlása ÉK-DNy –i irányúak. A most számolt áramlási pályák azt mutatják, hogy a Királyerdőtől É-ra DK-ÉNy-i az áramlás, míg D-re ÉK-DNy –i. A számolt eredmények alapján elmondható, hogy a nagyobb települések környezetébe, ahol nagy a felszínalatti vízkitermelés depressziós tölcsérek alakultak ki. A számolt vízdomborzati térképek alapján megállapítható, hogy vízszintsüllyedés tapasztalható Nagyvárad, Debrecen, Berettyóújfalu, Szalárd és Bihardiószeg környékén. Az áramlási pályák alapján elkülöníthető lokális és regionális beáramlási és kiáramlási területek. Lokális kiáramlási területek találhatóak a Sebes-Körös keleti medencéjében a Bárodi-medencében, valamint a Fekete-Körös felső vízfolyásánál a Hóllódvölgyében a Belényesi medence É-i peremén. Regionális beáramlási területek találhatóak a Királyerdő a Rézhegység és a Nyírség magasabb fekvésű területein. Regionális kiáramlási terület található az Érmelléken, Debrecentől Ny-ra a Hortobágy K-i peremén valamint a Berettyó folyó alsó szakaszán Bakonszeg környékén.
69
21. ábra. A vízáramlási viszonyok a modell 1—es rétegében
22. ábra. A vízáramlási viszonyok a modell 2. modellrétegében 70
23. ábra. A vízáramlási viszonyok a modell 3-as modellrétegben
24. ábra. A vízáramlási viszonyok a modell 4. modellrétegben 71
7. FELHASZNÁLT IRODALOM ALMÁSI, I., TÓTH, J. (2001): INTERPRETATION OF OBSERVED FLUID POTENTIAL PATTERN IN A DEEP SEDIMENTARY BASIN UNDER TECTONIC COMPRESSION:
HUNGARIAN GREAT PLAIN,
PANNONIAN BASIN. OFFSPRINT OFF GEOFLUIDS. NUMBER 1, VOLUME 1, FEBRURY, 2001. AMBRÓZY, P. ÁDÁM, L. Galambos, J. Juhász, Á. Kozma, F. Marosi, S. Mezősi, G. Rajkai, K. Somogyi, S. Szilárd, J. (1990): MAGYARORSZÁG KISTÁJAINAK KATASZTERE I. MTA FÖLDRAJZTUDOMÁNYI KUTATÓ INTÉZET, BUDAPEST, 283-294. A.N. APELE ROMANE (2009): PLANULUI DE MANAGEMENT AL SPATIULUI HIDROGRAFIC CRISURI DOERFLIGER N, ZWAHLEN F (1998): PRACTICAL GUIDE: GROUNDWATER VULNERABILITY MAPPING IN KARSTIC REGIONS
(EPIK). SWISS AGENCY FOR THE ENVIRONMENT, FORESTS
AND LANDSCAPE, BERN
DOERFLIGER N, JEANNIN PY, ZWAHLEN F (1999): W ATER VULNERABILITY ASSESSMENT IN KARST ENVIRONMENTS: A NEW METHOD OF DEFINING PROTECTION AREAS USING A MULTIATTRIBUTE APPROACH AND GIS TOOLS (EPIK METHOD). ENVIRON GEOL 39(2):165–176
GOGU RC, DASSARGUES A (2000) CURRENT TRENDS AND FUTURE CHALLENGES IN GROUNDWATER VULNERABILITY ASSESSMENT USING OVERLAY AND INDEX METHODS.
ENVIRON GEOL 39(6):549–559 GORAN C. (1982): CATALOGUL SISTEMATIC AL PEŞTERILOR DIN ROMÂNIA. INST. SPEOL. „EMIL RACOVIŢA”, BUCUREŞTI. HAAS, J. (1994): MAGYARORSZÁG FÖLDTANA – MEZOZÓIKUM. EGYETEMI JEGYZET, ELTE, BUDAPEST. HAAS, J. (SZERK.) (2004): MAGYARORSZÁG GEOLÓGIÁJA. TRIÁSZ. – ELTE EÖTVÖS KIADÓ, BUDAPEST IANOVICI V., BORCOŞ M., BLEAHU M., PATRULIUS D., LUPU M., DUMITRESCU R., SAVU H. (1976): GEOLOGIA MUNŢILOR APUSENI. ED. ACAD. ROMÂNE, BUCUREŞTI.
72
IURKIEWICZ A., MITROFAN H. (1984): ON KARRSTIC CAVITIES VERTICAL DISTRIBUTION REGULARITIES IN
SOUTHERN-W ESTERN PĂDUREA CRAIULUI MOUNTAINS. THEORETICAL AND
APPLIED KARSTOLOGY 1, 77-82, BUCUREŞTI. IURKIEWICZ A., MITROFAN H. ( 1997): KARSTIC TERRAINES AND MAJOR KARSTIC SYSTEM IN ROMANIA. KARST W ATER RESOURCES (PROCEDINGS OF THE ANKARA-ANTALYA SYMPOSIUM, JULY, 1995). A. A. BALKEMA/ ROTTERDAM/ BROOFIELD, 471-478. MANGIN A. (1975): CONTRIBUTION A L’ ETUDE HYDRODYNAMIQUE DES AQUIFERES KARSTIQUES. THESE DOCT. SCI. NAT. DIJON, IN ANN. SPELEOL., 23, 3, P. 283-332, 29, 4, P. 495-601, 30, 1 P. 21-124. MARIN C. (1981): CHEMICAL COMPOSITION OF CARBONATE WATERS IN PĂDUREA CRAIULUI MOUNTAINS. TRAV. INST. SPEOL. „EMILE RACOVITZA” XX, 139-155, BUCUREŞTI. ORĂŞEANU I., IURKEWICZ A. (1982): PHENOMENES DE CAPTURE KARSTIQUE DANS LA PARTIE ORIENTALE DES
MONTS PĂDUREA CRAIULUI. TRAV. INST. SPEOL . „EMILIE RACOVITZA” XXI,
69-76, BUCUREŞTI. ORĂŞEANU I. (1985): PARTIAL CAPTURES AND DIFFLUENCE SURFACES. EXAMPLES FROM THE NORTHERN KARST AREA OF
PĂDUREA CRAIULUI MOUNTAINS. THEORETICAL AND APPLIED
KARSTOLOGY 2, 211-216, BUCUREŞTI. ORĂŞEANU I., IURKEWICZ A.(1987): HYDROGEOLOGICAL KARST SYSTEM IN PĂDUREA CRAIULUI MOUNTAINS. THEORETICAL AND APPLIED KARSTOLOGY 3, 215-222, BUCUREŞTI. ORĂŞEANU I. (1991): HYDROGEOLOGICAL MAP OF THE PĂDUREA
CRAIULUI MOUNTAINS.
SCALEL: 1:50.000. (ROMÂNIA). THEORETICAL AND APPLIED KARSTOLOGY 4, 97-127, BUCUREŞTI. ORĂŞEANU I., IURKIEWICZ A., (2010): KARST HIDROGEOLOGY OF ROMANIA, ORADEA: BELVEDERE 181-215. RÓNAI A., (1985): AZ ALFÖLD NEGYEDIDŐSZAKI FÖLDTANA, GEOLOGICA HUNGARICA, SERIES GEOLOGICA, TOMUS 21., MŰSZAKI KÖNYVKIADÓ, BUDAPEST
RUSU T. (1988): CARSTUL DIN MUNŢII PĂDUREA CRAIULUI. PE URMELE APELOR SUBTERANE. EDITURA DACIA, CLUJ-NAPOCA, 254 P. 73
SMARALD-GSH SRL. (2007): MODELAREA HIDROGEOLOGICĂ A CORPURILOR DE APĂ SUBTERANĂ TRANSFRONTALIERE UNGARIA-SLOVACI, RAPORT DE CERCETARE
ŢENU A. (1981): ZĂCĂMINTELE DE APE HIPERTERMALE DIN NORD-VESTUL ROMÂNIEI, EDITURA ACADEMIEI REPUBLICII SOCIALISTE ROMÂNIA, BUCUREŞTI, 11-75 VĂLENAŞ L., IURKEWICZ A. (1980-1981): STUDIUL COMLEX AL CARSTULUI DIN ZONA SUNCUIUŞMIŞID (MUNŢII PĂDUREA CRAIULUI). NYMPHAEA VIII- IX, 311-378, ORADEA. TIKÖFE (2002): HAJDÚ-BIHAR MEGYEI HATÁRMENTI ÖNKORMÁNYZATI TÁRSULÁS KÖRNYEZETI ÁLLAPOTÁNAK HELYZETÉRTÉKELÉSE. DEBRECEN. TIKÖVIZIG (2009): BERETTYÓ ALEGYSÉG VÍZGYŰJTŐ-GAZDÁLKODÁSI TERVE
74