Borbás Edit
Környezettudományi Doktori Iskola II. évfolyam
Éves doktori beszámoló 2013.05.30.
Terület bemutatása Célkitűzés Idősoros vizsgálatok o Feldolgozott adathalmaz o Alkalmazott módszerek o Eredmények Vízkémiai vizsgálatok
Gömör-Tornai-karszt: o Szlovák-karszt o Aggteleki-karszt
A Gömör-Tornai-karsztvidék áttekintő térképe (Jakucs, Móga 2000, Magyarország Földje, Pannon Enciklopédia)
Nemzetközi védelem: o UNESCO természeti világörökség o Natura 2000 területek o Ramsari egyezmény o Bioszféra rezervátum o Nemzeti park
A területen található források egymással való kapcsolatának meghatározása, felszín alatti vízgyűjtő területeinek lehatárolása o Modellezés segítségével összefüggési struktúrák feltárása és részletes vizsgálata o
A kijelölt megfigyelési pontok vízkémiai tulajdonságainak meghatározása, az antropogén hatásra végbemenő esetleges változások vizsgálata o Több évtizedes vízkémiai vizsgálatok adatainak feldolgozásával megvizsgálni a terület vízrendszerében végbement változásokat o
Feldolgozott adathalmaz 17 forrás o 15 forrás: Aggteleki-karszt o 2 forrás: Szlovák-karszt Napi vízhozam adatok az 1960-as évektől ~ 130ezer adat o VITUKI o Szlovák Állami Földtani Intézet Vízkémiai paraméterek értelmezése
Alkalmazott módszerek › Vízhozam adatok általános leíró statisztikái Átlag Relatív szórás (m3/nap)
Forrás Teresztenye
Barlang-forrás
711
1,49
Szinpetri
Bolyamér-forrás
518
2,00
Szögliget
Csörgő-forrás
1121
1,60
Körtvélyes
Evetes-forrás
3761
1,53
1.
Szalóc/Slavec Fekete-forrás/Cier. Vyvieracka
2.
6239
1,40
Jósvafő
3.
14313
0,71
Tornanádaska Kastélykerti-forrás
1480
1,84
Tornakápolna Kecskekút-forrás
290
1,64
1503
1,85
Jósva-forrás
Jósvafő
Kis-Tohonya-forrás
Jósvafő
Komlós-forrás
910
2,03
Szinpetri
Kopolya-forrás
1171
1,94
Aggtelek
Lófej-forrás
470
1,98
Szögliget
Melegvíz-forrás
255
0,29
Jósvafő
Nagy-Tohonya-forrás
9286
1,24
Komjáti
Pasnyag-forrás
2714
1,56
609
1,13
2023
2,41
Tornanádaska Tapolca Ny-i-forrás Bódvaszilas
Vecsem-forrás
4.
2. 4. 3.
1.
Alkalmazott módszerek › Vízhozam görbék jellemzői
Alkalmazott módszerek › Vízhozam eloszlások vizsgálata Bolyamér-forrás
Fekete-forrás
vízhozam (m3/nap)
vízhozam (m3/nap)
Tovább
500
vízhozam (m3/nap)
524
460
396
332
268
0
204
37800
33000
28200
23400
18600
0
1000
140
Gyakoriság
1000
13800
33400
Melegvíz-forrás
2000
9000
28000
vízhozam (m3/nap)
Jósva-forrás Gyakoriság
22600
2680
2240
1800
1360
920
480
0
17200
0
11800
1000
2500
6400
2000
5000
1000
Gyakoriság
3000
40
Gyakoriság
4000
Alkalmazott módszerek › Szezonalitás vizsgálat
Alkalmazott módszerek › Szezonalitás vizsgálat
Alkalmazott módszerek › Modellparaméterek – Hurst együttható
Forrás
Hurst-együttható különböző becslései a Jósva-forrás esetén
Higuchi
Forrás
Higuchi
Kopolya-forrás
0,75
Kecskekút-forrás
0,82
Bolyamér-forrás
0,75
Barlang-forrás
0,82
Evetes-forrás
0,76
Nagy-Tohonya-forrás
0,82
Kastélykerti-forrás
0,76
Tapolca Ny-i-forrás
0,82
Csörgő-forrás
0,78
Jósva-forrás
0,83
Vecsem-forrás
0,79
Komlós-forrás
0,84
Pasnyag-forrás
0,79
Kis-Tohonya-forrás
0,84
Lófej-forrás
0,79
Melegvíz-forrás
0,86
Fekete-forrás
0,80
Alkalmazott módszerek › GARCH modell illesztése
›
Modellparaméterek
Delta o Extrém kiugrás, hektikusság, nem linearitás jellemző, hevesebb folyamat Shape o Lassú lecsengésű zaj, Deltát kompenzálja Alpha1 o Előző napi kiugrásnak (folyamatértéknek) a bizonytalanságra gyakorolt hatása Beta1 o Előző napi bizonytalanság milyen mértékben öröklődik át a mai napra
› Modellparaméterek - Delta
Relatív szórás-Delta 1,400 1,200 1,000 0,800 0,600 0,400 0,200 1,00
1,20
Vízhőmérséklet-Relatív szórás
1,40
1,60
1,80
Korrelációs együttható: 0,81
2,00
Leürülés-Delta 1,4
1,3
2,00 1,80
1,2
1,60
1,1
1,40
1
1,20
0,9
1,00
0,8 8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
Korrelációs együttható: -0,89
0
2
4
6
Korrelációs együttható: 0,80
› Modellparaméterek – Alpha1
Vezetőképesség-Alpha1 Vez.kép. Alpha1
Vez.kép.
Ca2+
Mg2+
HCO3-
1,000 0,950
1
0,900
Alpha1
0,98
1
Ca2+
0,91
0,89
1
Mg2+
0,85
0,76
0,71
1
HCO3-
0,99
0,96
0,92
0,85
0,850 0,800
0,750
1
0,700 0,650 0,600
530
580
630
Korrelációs együttható: 0,98 Vez.kép. Vez.kép.
Alpha1
Ca2+
Mg2+
HCO3-
1 -0,67
1
Ca2+
0,50
-0,05
1
Mg2+
0,83
-0,59
-0,14
1
HCO3-
0,97
-0,44
0,47
0,77
Alpha1
1
680
› Modellparaméterek – Beta1
Beta1
Ca2+
Mg2+
Mg2+/Ca2+ - Beta1
HCO3-
Beta1
1
Ca2+
-0,52
1
Mg2+
0,95
-0,49
1
HCO3-
0,24
0,55
0,40
0,65 0,55
1
0,45 0,35 0,25 0,05
0,10
0,15
Korrelációs együttható: 0,94
Alpha1-Beta1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5
0,4 0,3
0,2 0,200
0,400
0,600
0,20
0,800
1,000
Korrelációs együttható: -0,95
0,25
›
Eredmények - Modellparaméterek értelmezése
Hurst együttható o Hosszú távú emlékezethosszt írja le – távoli múlt hatása; távolabbi értékeknek csekély, de hosszan érzékelhető hatása van o Karszt: forrás mögötti repedésrendszer nagysága meghatározó a tározás szempontjából Delta o Extrém kiugrás, hektikusság, nem linearitás jellemző, hevesebb folyamat o Karszt: vízhozam relatív szórásával áll kapcsolatban • kevés számú, de jelentős vízhozam kiugrások • vízhozam kiugrások utáni leürülés sebessége (leürülési görbe meredeksége) Alpha1 o Előző napi kiugrásnak (folyamatértéknek) a bizonytalanságra gyakorolt hatása o Karszt: mennyire dominál a kalcium tartalom, mészköves jelleg Beta1 o Előző napi bizonytalanság milyen mértékben öröklődik át a mai napra o Karszt: erős korreláció a dolomitos jelleggel
Vízmintavétel 58 forrás mintázása a területen o 20db: Szlovák-karszt o 38db: Aggteleki-karszt
Helyszíni mérések pH, vízhőmérséklet, fajlagos vezetőképesség
Laboratóriumi vizsgálatok o lúgosság, összes keménység, Ca2+, Cl(titrimetria) o NH4+, NO2-, NO3-, SO42-, PO43(spektrofotometria) o Na+, K+ (lángfotometria) Adatelemző módszerek o Egy és sokváltozós adatelemzés o Saját mérési adatok o Korábbi mérési adatok feldolgozása • Szlovák Állami Földtani Intézet • VITUKI
Köszönöm a figyelmet!
