Sérülékeny vízbázisok felszíni geofizikai vizsgálata Plank Zsuzsanna-Tildy Péter MFGI
2012.10.17.
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
1
Előzmények • 1991 kormányhatározat – Rövid és középtávú környezetvédelmi intézkedési terv – ivóvízbázisok védelmére vonatkozó célprogram
• 1995 KHVM előterjesztés (Cselekvési program) – Sérülékeny földtani környezetben van 685 db vízbázis 2012.10.17.
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
2
Intézkedési terv
• Fokozatos biztonságba helyezés – Diagnosztikai fázis – Biztonságba helyezési fázis – Biztonságban tartási fázis
2012.10.17.
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
3
Geofizikai adatszolgáltatás • Feladatok
• Problémák
– Víztestek lehatárolása – Vízzáróval határolt védőzónák kijelölése – Földtani inhomogenitások kijelölése – Rétegsorokban „hidrológiai ablakok” kimutatása – Víztartó rétegek minősítése (porozitás becslés) – Földtani szerkezet meghatározása 2012.10.17.
– Limitált pénzügyi keretek miatt célzott módszerfejlesztésre nem jutott se pénz se idő – Geofizikai kutatás megrendelésére csak akkor került sor, mikor az előírásként jelent meg – Megrendelő részéről nem mindig volt igény az adatok további hasznosítására
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
4
Geofizikai módszerek • Megoldandó problémák – Sokszor hiányos földtani adatok – Sok felszíni-felszín közeli zavaró tényező – Relatív nagy kutatási mélység – Elvárás a jó felbontás – Változékony földtani környezet – Általában nagy kutatási terület 2012.10.17.
• Geofizikai kutatásra kevés idő és pénz Új Utak a Földtudományban 2012/5.
5
Esettanulmányok • Geofizikai kutatások 2002-2006. – Biharkeresztes • Eltérő mélységtartomány kutatása
– Dunaalmás • Szeizmikus és geoelektromoskutatás
– Debrecen-Nagyerdő • Nagy terület megkutatása
2012.10.17.
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
6
Biharkeresztes-Vízbázis vizsgálata Geofizikai mérések helyszínrajza Biharkeresztes-vízbázis
202900 203000
• Homokos-üledékes rétegsor • Földtani adatok vízműkutakból • Sokelektródás mérések
VESZ mérési pont
B5 B4 B6
202100 202200 202300 202400
EOV Y
• Wenner elrendezés • 5 m-es egységnyi elektródatávolság
Sokelektródás mérési szelvény B1
202500 202600 202700 202800
– öt szelvény mentén – összesen 2000 m hosszú terítés
JELMAGYARÁZAT 1
– Maximális behatolás kb. 30 m
• VESZ mérések – 10 db szondázási pont – AB=200 m maximális elektródatávolság, – a kutatási mélység kb 100 m
B3
B8
B2
B7 B9
2
B1 B10
4
1
5
3
851000 851100 851200 851300 851400 851500 851600
851700 851800 851900 852000
EOV X
1. melléklet
2012.10.17.
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
7
Sekély behatolás-nagy felbontás • 2D-s fajlagos ellenállás szelvények
2012.10.17.
Fajlagos ellenálás szelvények Biharkeresztes B7
B6
B5
4 vonal
Mélység [m]
0
-10
-20
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
[m] B10
B9
Mélység [m]
0
B8
5 vonal
-10
-20
50
100
150
200
250
300
350
400
[m]
2. melléklet
– a mérési szelvények esetén hasonló jellegű fajlagos ellenállás eloszlás tapasztalható – a szelvények legnagyobb részén 200 Ohmm fölötti értékek dominálnak. – a sárga-piros árnyalatok jó víztartó képességű rétegekre utalnak.
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
0
40
80 120 160 200 240 280 320 360 400 440 480 Ohmm
8
VESZ mérések • • • VESZ mérések inverziójának eredménye Biharkeresztes-vízbázis B1 0 B
175
C
270
B2 B3 A 381.3 B 137.5
A 496.8 B 113
D
D
B5 A 350 C 192.6 D
D
B6 A 495.4 C 205.4 D
E
C 211.1 D
B9 A 488.1 C 228.2
– – –
B10 A 358.2 C 261.4
308.6 D
D
328.1
D
328.2
379.7
E
E
Mélység [m]
B8
298.9
350.4
E
• B7 A 487.8 C 230.9
379.5
291.1
350
20
40
B4
E
• E
E
199.8 194.1
60
•
F
F
80
203.7
239.9
F
F
222.5
206.7 219
F
F
F
F
–
F
4. melléklet
F 139.9
100
150
153.7
151.3
155.7
176.4
150.3
175.9
119.1
135.6
A fekete számo k a ré tegek fajlagos ellená llá s értékei O hmm ben
2012.10.17.
Felszínközeli, viszonylag kis fajlagos ellenállású réteg, aleuritos agyagként értelmezhető. Jelenléte csak a B1, B2, B4 pontokon bizonyítható.
C jelű összlet: – – –
232.7 286.9
Vékony, 0,5-1,5 m vastagságú, n nagy fajlagos ellenállású (350-500 Ohmm) B1 és B8 jelű pontokon hiányzik, B4 jelűnél pedig nagymértékben kivastagodik (3,4 m).
B jelű összlet: – – –
E
E
E
250
A 10 görbe egy 4-5 réteges földtani modellt képez le Felső rétegek azonosítása a nagyfelbontású, sekély mérések alapján történt A vizsgált mélységtartományt minden mérési ponton nagyjából ugyanarra az 5-6 összletre tudjuk elkülöníteni, azonosításuk fúrások alapján történt A jelű összlet:
Közepes vastagságú (4-9 m), a felszín közelében található, 200 Ohmm körüli fajlagos ellenállással jellemezhető A B2 és B4 jelű pontokon nincs jelen, B1 ponton B jelű réteg a fedője, B8-on pedig közvetlenül a felszínen van, A fúrások alapján aleuritnak értelmezhető, ám nagy fajlagos ellenállása miatt agyagtartalma jóval kisebb, mint a B jelű összletnek.
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
9
VESZ mérések •
– Nagy fajlagos ellenállású (300-350 Ohmm), – 6-17 m vastagságú amely minden mérési ponton jelen van. – A jellemző ellenállás érték jó vízáteresztő képességre utal, durva szemű homokként értelmezhető.
VESZ mérések inverziójának eredménye Biharkeresztes-vízbázis B1 0 B
175
C
270
B2 B3 A 381.3 B 137.5
A 496.8 B 113
B5 A 350 C 192.6 D
D
D
B6 A 495.4 C 205.4 D
E
C 211.1 D
B9 A 488.1 C 228.2
B10 A 358.2 C 261.4
308.6 D
D
328.1
D
E
E
E
E
194.1
60 232.7 286.9 F
F 239.9
F
F
80
203.7
222.5
206.7 219
F
F
F
F
F
4. melléklet
F 100
139.9
2012.10.17.
150
153.7
155.7
151.3
150.3
176.4
119.1
175.9
135.6
A fekete számo k a ré tegek fajlagos ellená llá s értékei O hmm ben
E jelű összlet: – Nagy vastagságú (akár 60 m), – 200-250 Ohmm körüli fajlagos ellenállású – Fúrásos információink alapján változó aleurit tartalmú homok
E
E 199.8 250
•
328.2
379.7
E
E
Mélység [m]
B8
298.9
350.4
E
B7 A 487.8 C 230.9
379.5
291.1
350
20
40
B4
D
D jelű összlet:
•
F jelű összlet: – A kutatási mélységtartomány alján, minden szondázási ponton jellegzetesen megjelenő, – a többi összlethez képest kis fajlagos ellenállású (140-170 Ohmm) feküképződmény. – A fúrások alapján aleuritos agyagrétegnek értelmezzük.
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
10
Kimenetek: Földtani modell • Következtetés: Összefüggő vízzáró réteg jelenléte nem mutatható ki
2012.10.17.
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
11
Kimenetek: Fekümélység Fekümélység térkép VESZ mérések alapján Biharkeresztes-vízbázis
B10 B1
B9 B2
B3
B7
B4
B8
B6
B5
É
5. melléklet
2012.10.17.
NY
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
12
Dunaalmás-Vízbáis vizsgálata • Karsztos vízbázis sérülékenységének vizsgálata – Átlagosnál nagyobb kutatási mélység
• Ritka alkalom a szeizmikus refrakció alkalmazására – Aljzattérképezés – Vetőzónák
• Földatni rétegződés minősítése – Földtani szelvények – VESZ mérések 2012.10.17.
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
13
2012.10.17.
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
14
Földtani szelvény VESZ mérések és földtani adatok alapján
2012.10.17.
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
15
Debrecen-Nagyerdő Vízbázis
2012.10.17.
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
16
Jellemző fajlagos ellenállás szelvény
2012.10.17.
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
17
3D fajlagos ellenállás eloszlás
2012.10.17.
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
18
Összefoglalás • A geofizikai kutatásnak fontos szerepe van van az ivóvízbázisok állapotfelmérésénél • A kutatásban célszerű több módszer együttes alkalmazása • A földtani adatok szükségesek mind a bemenő, mind a kimenő oldalon • További célzott módszertani kutatások szükségesek, nem elég a bejáratott eljárások rutinszerű alkalmazása 2012.10.17.
Új Utak a Földtudományban 2012/5.
19
