M SZAKI TUDOMÁNY AZ ÉSZAK-KELET MAGYARORSZÁGI RÉGIÓBAN 2014

MĥSZAKI TUDOMÁNY AZ ÉSZAK-KELET MAGYARORSZÁGI RÉGIÓBAN 2014 KONFERENCIA ELėADÁSAI

Szolnok, 2014. május 13. Szerkesztette: Edited by

Pokorádi László

Kiadja:

Debreceni Akadémiai Bizottság MĦszaki Szakbizottsága ISBN 978-963-508-752-5

Debrecen 2014

A KONFERENCIA SZERVEZėI: Magyar Tudományos Akadémia Debreceni Területi Bizottság (DAB) MĦszaki Szakbizottsága, Magyar Tudományos Akadémia Miskolci Területi Bizottsága, Nemzeti Közszolgálati Egyetem Hadtudományi és HonvédtisztképzĘ Kar Katonai ÜzemeltetĘ Intézet Katonai RepülĘ Tanszék, Üzemfenntartási Alapítvány

A KONFERENCIA TÁMOGATÓI: FANUC Robotics Magyarország Kft DKV Debreceni Közlekedési ZártkörĦen MĦködĘ Részvénytársaság Airport-Debrecen Kft.

MĦszaki Tudomány az Észak-kelet Magyarországi Régióban 2014

TARTALOMJEGYZÉK ÓVÁRI GYULA ÖREG HELIKOPTER NEM VÉN HELIKOPTER CSANÁDY GÁBOR IDėK ÉS IDEÁK, AZ IDė SZEREPE AZ IDENTITÁSBAN, KORTÁRS ÉPÍTÉSZETI KONTEXTUSBAN POKORÁDI LÁSZLÓ RENDSZEREK ÉS MODELLEK A MĥSZAKI TUDOMÁNYBAN VÁMOSI ATTILA NEMLINEÁRIS OSZTÁLYOZÁSRA VEZETė MĥSZAKI PROBLÉMA MEGOLDÁSA SVC MÓDSZERREL TÓTH DÁNIEL, SZILÁGYI ATTILA, TAKÁCS GYÖRGY GÖRDÜLėCSAPÁGYAK REMANENS ÉLETTARTAMÁNAK VIZSGÁLATA DEÁK KRISZTIÁN, VÁMOSI ATTILA, KOCSIS IMRE CSAPÁGY MEGHIBÁSODÁSOK MÉRÉSTECHNIKÁJA ÉS REZGÉSDIAGNOSZTIKÁJA MESTERSÉGES NEURÁLIS HÁLÓK SEGÍTSÉGÉVEL DEÁK KRISZTIÁN, KOCSIS IMRE GÉPEK KÁROSODÁSA ÁLTAL ELėIDÉZETT KIFÁRADÁSOS CSAPÁGYHIBÁK ÁLTAL GENERÁLT TRANZIENS IMPULZUSOK JELFELDOLGOZÁSA ABLAKOZOTT FOURIER ÉS WAVELET TRANSZFORMÁCIÓK SEGÍTSÉGÉVEL BUDAY TAMÁS, LÁZÁR ISTVÁN, TÓTH TAMÁS, BÓDI ERIKA, CSÁKBERÉNYI-NAGY GERGELY KIS MÉRETĥ ÜVEGHÁZAK ÉS FÓLIASÁTRAK ENERGIAIGÉNYÉNEK BIZTOSÍTÁSA MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOKBÓL – A SEKÉLY GEOTERMIKA LEHETėSÉGEI ANTAL TAMÁS, KEREKES BENEDEK, SIKOLYA LÁSZLÓ KÜLÖNBÖZė SZÁRÍTÁSI ELJÁRÁSOK (KONVEKTÍV-, FAGYASZTVA- ÉS KOMBINÁLT VÍZELVONÁS) ÖSSZEHASONLÍTÓ VIZSGÁLATA CSATÁRI NÁNDOR, BALLA ZOLTÁN, HAGYMÁSSY ZOLTÁN, NAGY ORSOLYA, VÁNTUS ANDRÁS, KITH KÁROLY MEZėGAZDASÁGI BIOGÁZ ÜZEMEK TECHNOLÓGIAI ÖSSZEHASONLÍTÁSA HAGYMÁSSY ZOLTÁN, VÁNTUS ANDRÁS, CSATÁRI NÁNDOR, KITH KÁROLY, BALLA ZOLTÁN, GINDERT KELE ÁGNES NAPELEMES VILLAMOS ENERGIATERMELÉS TAPASZTALATAI GINDERT-KELE ÁGNES, HAGYMÁSSY ZOLTÁN A RÖPÍTėTÁRCSÁS MĥTRÁGYASZÓRÁS VIZSGÁLATI MÓDSZEREI BÉKÉSI BERTOLD, NÁCZI RÓBERT HAGYOMÁNYOS RENDSZERĥ ÉS TÖBB ELEKTROMOS ENERGIÁT IGÉNYLė REPÜLėGÉPEK BUDAI DÁVID TELJES ALUMÍNIUM KAROSSZÉRIA ALKALMAZÁSA A MODERN SZEMÉLYAUTÓK GYÁRTÁSÁBAN; AZ ALUMÍNIUM AUTÓK SZEREPE AZ AUTÓIPARI ÉS KÖRNYEZETVÉDELMI TÖREKVÉSEKBEN SZėLėI ÁKOS, SZĥCS MÁTÉ AUTÓIPARI TERMÉKEK FRÖCCSÖNTÉSÉNEK ANALÍZISE

I

1

15 25

40 48

58

67

73

81

91

97 102

109

120 130


MOLNÁR ANDRÁS, BALOGH ANDRÁS A TERMIKUS SZÓRÁS SZEREPE A REPÜLėGÉPGYÁRTÁSBAN ÉS KARBANTARTÁSBAN SZÉKELY ISTVÁN, JUHÁSZ TAMARA, TÓTH MÁRTON, KOLENCSIKNÉ TÓTH ANDREA SAVAS BÁNYAVÍZ KEZELÉSÉRE IRÁNYULÓ LABORATÓRIUMI VIZSGÁLATOK MÉSZÁROS RENÁTA, ZÁKÁNYI BALÁZS, HALÁSZ ANDRÁS EFFEKTÍV MIKROORGANIZMUSOK HATÁSA SZÉNHIDROGÉN SZENNYEZėK ELTÁVOLÍTHATÓSÁGÁRA VANYOREK LÁSZLÓ, MÉSZÁROS RENÁTA AZ ELEKTROLITOK ÉS A PH HATÁSA AZ OXIDATÍV KEZELÉSSEL FUNKCIONALIZÁLT SZÉN NANOCSÖVEK FELÜLETI POTENCIÁLJÁRA VANYOREK LÁSZLÓ, HUTKAINÉ GÖNDÖR ZSUZSA, MURÁNSZKY GÁBOR NITROGÉN DÓPOLT BAMBUSZ SZERKEZETĥ KARBON NANOCSÖVEK SZINTÉZISE, FELÜLETMÓDOSÍTÁSA ÉS ALKALMAZÁSI LEHETėSÉGEI A KATALITIKUS FOLYAMATOKBAN HUTKAINÉ GÖNDÖR ZSUZSA, MÉSZÁROS RENÁTA, MURÁNSZKY GÁBOR, VANYOREK LÁSZLÓ MAGAS NITROGÉN TARTALMÚ OXIDÁLT KARBON NANOCSÖVEK ADSZORPCIÓS TULAJDONSÁGAINAK ÖSSZEHASONLÍTÁSA KOFFEIN ADSZORPCIÓ VIZSGÁLATÁVAL MÉSZÁROS RENÁTA, MURÁNSZKY GÁBOR HAGYOMÁNYOS VÍZKEZELÉSI ELJÁRÁSOK ÉLėLÉNYEK HORMONRENDSZERÉT BEFOLYÁSOLÓ VÍZSZENNYEZėKRE KIFEJTETT HATÁSA VERMES PÁL VÁLTOZNAK-E A KARBANTARTÁS ALAPELVEI? SZAMOSI BARNA, POKORÁDI LÁSZLÓ A MINėSÉG ÉS A BIZTONSÁG KAPCSOLATA FENYVESI CSABA ERėMĥVI RENDSZEREK ÜZEMELTETÉSE SORÁN AZ EMBERI HIBÁK SZÁMÁNAK CSÖKKENTÉSI LEHETėSÉGEI PÁNTYA PÉTER LEHETėSÉGEK A KATASZTRÓFAVÉDELMI, TĥZOLTÓI BEAVATKOZÓ BIZTONSÁG NÖVELÉSÉRE BÉKÉSI BERTOLD, PAPP ISTVÁN PILÓTA NÉLKÜLI LÉGIJÁRMĥVEK MEGBÍZHATÓSÁGA KAVAS LÁSZLÓ, BÉKÉSI LÁSZLÓ, ROZOVICSNÉ FEHÉR KRISZTINA KORSZERĥ KOMPOZITOK MEGJELENÉSE A REPÜLėGÉPEK SZERKEZETÉBEN KÁNTOR ANITA KATALIN PINCEUTCÁK AZ ÉRMELLÉKEN – ÉRKESERĥ LÁMER GÉZA Az építési folyamatok strukturált szervezése OLÁH BÉLA FLOW-SHOP ÜTEMEZÉSI FELADATOKAT MEGOLDÓ GENETIKUS ALGORITMUS OPERÁTORAINAK ÉRZÉKENYSÉGVIZSGÁLATA SZABÓ SÁNDOR, SASOVITS SÁNDOR, SIPOS ATTILA, SZÁZVAI ATTILA ACÉL SZAKÍTÁSA KÖZBEN FELLÉPė AKUSZTIKUS JELEK VIZSGÁLATA

II

138 148

154

158

164

173

181 189 200

206

214 223 231 242 254

263 274


DUDÁS LÁSZLÓ TÉRBELI FORGÓDUGATTYÚS MOTOROK EVOLÚCIÓJA LÁMER GÉZA AZ ERėK EGYENSÚLYÁNAK EGYEDI FELTÉTELEI CENTRÁLIS, PÁRHUZAMOS, LÁNCOLT ÉS KITÉRė ERėK ESETÉN VÁNTUS ANDRÁS, HAGYMÁSSY ZOLTÁN, CSATÁRI NÁNDOR, NAGY ORSOLYA, KITH KÁROLY A TERMELÉS TÁRGYI TÉNYEZėINEK HATÁSA AZ EREDMÉNYESSÉGRE SZEGEDINÉ DARABOS ENIKė, LÉNÁRT LÁSZLÓ, CZESZNAK LÁSZLÓ, HERNÁDI BÉLA, TÓTH KATALIN JELLEGGÖRBÉK ELėÁLLÍTÁSA A BÜKKI ÉS BÜKK-TÉRSÉGI VÍZSZINTADATOKBÓL KOMPÁR LÁSZLÓ, SZĥCS PÉTER, DEÁK JÓZSEF, PALCSU LÁSZLÓ, CSERNY TIBOR, EGYED JÓZSEF, GADÓCZI MÓNIKA, ILLYÉS CSABA IZOTÓPHIDROGEOLÓGIAI KUTATÁSOK A NYÍRSÉGBEN ZÁKÁNYI BALÁZS, FEJES ZOLTÁN, SZĥCS PÉTER, HARTAI ÉVA, TURAI ENDRE, GYULAI ÁKOS, SZABÓ NORBERT, VÁGÓ JÁNOS, CSERNY TIBOR HIDRODINAMIKAI MODELL KÉSZÍTÉSE A TOKAJI-HEGYSÉG TERÜLETÉRE SZEGEDINÉ DARABOS ENIKė, TÓTH MÁRTON, LÉNÁRT LÁSZLÓ, CZESZNAK LÁSZLÓ, HERNÁDI BÉLA, TÓTH KATALIN VÍZSZINTEKEN ALAPULÓ KARSZTVÍZKÉSZLET MEGHATÁROZÁSI MÓDSZER ELSė EREDMÉNYEI A BÜKKBEN ZÁKÁNYI BALÁZS, SZÉKELY ISTVÁN, ZÖLD MAGOR, CSERNY TIBOR NEM VIZES FÁZISÚ SZENNYEZėANYAGOK MOZGÁSÁNAK VIZSGÁLATA LABORATÓRIUMBAN ÉS TRANSZPORT FOLYAMATAIK NUMERIKUS MODELLEZÉSE VIRÁG MARGIT, SZĥCS PÉTER, FEJES ZOLTÁN, CSEGÉNY JÓZSEF A TERMÁLVÍZKÉSZLET-GAZDÁLKODÁS IDėSZERĥ KÉRDÉSEI AZ ÉSZAK-MAGYARORSZÁGI RÉGIÓ TERÜLETÉN SZIGETI FERENC, DEZSė GERGELY, SZÁZVAI ATTILA A FORGÁCSOLÁSI PARAMÉTEREK HATÁSA A FORGÁCSOLÓERėRE GYALULÁS ESETÉN BODZÁS SÁNDOR, DUDÁS ILLÉS SPIROID LEFEJTėMARÓ ELEMZÉSE ÉS VÉGESELEM VIZSGÁLATA HEGEDĥS GYÖRGY GOLYÓSANYA SZERSZÁMPROFILJÁNAK VALIDÁLÁSA VIRTUÁLIS FORGÁCSOLÁSSAL KISS DÁNIEL, CSÁKI TIBOR ÁLTALÁNOS ALAKÚ NAGY MENETEMELKEDÉSĥ MENETPROFILOK MEGMUNKÁLÁSA JÁSZAY GINO RICHARD, MAJOR JÁNOS ELTÉRė FEKTETETT VEZETÉKEKRE HATÓ IGÉNYBEVÉTELEK ÉS AZOK LABORATORIUMI KÍSÉRLETEKKEL VALÓ VIZSGÁLATI LEHETėSÉGEI DEZSė GERGELY , VARGA ISTVÁN A NEMLINEÁRIS RUGÓKAT TARTALMAZÓ GÉPJÁRMĥ NEGYEDMODELL GERJESZTETT REZGÉSEINEK VIZSGÁLATA

III

284

294 313

319

328

335

343

351

360

367 374

389

389

393

399


NYITRAI CSABA TOLDÁSOK A SPONTÁN- ÉS A MĥÉPÍTÉSZETBEN TRUZSI ALEXANDRA, FÓRIÁN SÁNDOR, BODNÁR ILDIKÓ A HORTOBÁGY-BERETTYÓ FėCSATORNA VÍZMINėSÉGÉNEK, KIEMELTEN A VÍZ IONÖSSZETÉTELÉNEK ÉRTÉKELÉSE MAUCHA-FÉLE CSILLAGDIAGRAMMAL PETRÁNYI ANDREA, BOROS NORBERT TÁROLÁS ÉS KOAGULÁLÓ SZEREK ALKALMAZÁSÁNAK HATÁSA FÜRDė- ÉS MOSÓVIZEK OLDOTT SZERVES SZÉN ÉS MIKROBIÁLIS MINėSÉGÉRE BUZETZKY DÓRA, FÓRIÁN SÁNDOR HELYSZÍNI MÉRÉSEK A KÖSELY FėCSATORNÁN

IV

404

413

419 428


HIDRODINAMIKAI MODELL KÉSZÍTÉSE A TOKAJI-HEGYSÉG TERÜLETÉRE HYDRODYNAMIC MODELING OF THE TOKAJ MOUNTAINS AREA ZÁKÁNYI Balázs1, FEJES Zoltán1, SZĥCS Péter1,2, HARTAI Éva3, TURAI Endre4, GYULAI Ákos4, SZABÓ Norbert4, VÁGÓ János5, CSERNY Tibor2 Miskolci Egyetem, 1Környezetgazdálkodási Intézet, 2MTA-ME MĦszaki Földtudományi Kutatócsoport, 3 Ásványtani-Földtani Intézet, 4Geofizikai Intézeti Tanszék, 5Földrajz Intézet [email protected] Kivonat: 2012 ĘszétĘl a Miskolci Egyetemen megindult a KÚTFė projektjében egy, a teljes ÉszakMagyarországot átfogó, vízföldtani vizsgálat. A területen található kutak és források hidrogeológiai paramétereinek vizsgálatával és a korábbi kutatások eredményeit felhasználva elkészítettük a Tokaji-hegység hidrogeológiai adatbázisát, valamint a kutak és források több mint 50 éven át elvégzett vízkémiai eredményeinek felhasználásával a hegység vízkémiai adatbázisát is. Ezek felhasználásával számos információhoz juthatunk a hegység áramlási viszonyait illetĘen. A fĘ célunk, hogy az elĘkészítsük a regionális áramlási modellt, majd meghatározzuk a vízmérleget, erre a vulkáni területre, és megérteni a felszín alatti áramlási rendszerek a mélyebb vízadókban. A modellezés során USGS MODFLOW programcsomagot alkalmaztuk, hogy szimulálja az áramlási viszonyokat a Tokaj-hegységben. Kulcsszavak: hidrogeológia, Tokaji-hegység, regionális modellezés Abstract: The KÚTFė project started in the autumn of 2012 at the University of Miskolc, it is a comprehensive hydrogeological investigation which expand to the entire northern Hungary. Examining the results of previous research of wells and springs located in the area have prepared the Tokaj Mountains hydrogeological data base and water chemistry results carried out from a more than 50 years data base. Using these such information can be obtained regarding to a flow conditions of the Mountains. The main goal is to prepare the regional flow model and determine the water balance of this volcanic area and understand the groundwater flow systems in the deeper aquifers. The USGS MODFLOW modeling software package was used to simulate the flow in the Tokaj Mountains. Keywords: hydrogeology, Tokaj Mountains, regional modeling

1. BEVEZETÉS A Tokaji-hegység területe a termál-, és hévízkutatás szempontjából mindig is kevésbé elĘkelĘ helyen szerepelt a hidrogeológiai szakmai körökben. A terület rendkívül bonyolult geológiai felépítése, az alaphegység anyagi összetételének és elhelyezkedésének bizonytalansága, valamint a kevés számú kellĘen nagy mélységĦ kutatófúrás miatt a hegység igen nehéz feladatnak számít a melegvíz felkutatása szempontjából. Összetett földtani helyzete ellenére a Tokaji-hegységben számos langyos- és melegvizet szolgáltató kutat fúrtak, melyek létesítésüket követĘen, valamint azóta is, megfelelĘ minĘségĦ és hĘmérsékletĦ vizet szolgáltatnak. A terület számos önkormányzata évek óta keresi a lehetĘséget a térségben termálvíz beszerzésére, de a térség alacsony földtani- vízföldtani megkutatottsága miatt konkrét intézkedések eddig nem történtek. 2 .A TOKAJI-HEGYSÉG HIDROGEOLÓGIÁJA A felszín alatti vizek jellemzése szempontjából a Tokaji-hegység legnagyobb részét vulkáni kiömlési kĘzetek és törmelékeik alkotják. Ezek nagy és közepes porozitással és szilárdsággal rendelkeznek. A kĘzetek többsége jó és közepes vízvezetĘ képességĦ (1. ábra). A vezetĘké-

335


pesség kialakulásának függvénye a hasadékrendszer milyensége. A lávakĘzetek - mint a riolit, dácit és andezit – hasadékvizet tárolnak. A tufák pórus- és hasadékvizet tárolnak [1]. A hegység területén a vulkáni kiömlési és törmelékes kĘzeteknek köszönhetĘen összefüggĘ talajvíz nem alakult ki, a repedéseket, hasadékokat, pórusokat résvíz tölti ki. Emellett a meredek hegyoldalak és mélyvölgyek tagoltsága miatt gátolt az összefüggĘ talajvíz kialakulása. A felszín alatti vizek áramlási iránya a Hernád és a Bodrog irányába mutat [1]. A nem karsztosodott hasadékrendszer kialakulásában fontos szerepet játszik a kĘzet kihĦlése (magmás kĘzetnél), tektonikai folyamatok és a fizikai- biológiai (kémiai) mállás. A fizikai és biológiai mállás nagyon fontos hézagtérfogat növelĘ folyamat, a kĘzet felsĘ 10-20 m-es részében fejti ki hatását, abban az esetben, ha a hasadékos kĘzet a felszínre emelkedik. Ezen kívül a kémiai mállás alárendelt szerepĦ, és szintén csak a felszín közelében hat [2].

1. ábra A hegység és elĘterének fĘbb vízadó képzĘdményei [3] A kĘzet hĦlése és a tektonizmus mikrorepedés-hálózatot hoz létre, mely ritkán néhány cmes szélességĦ és a réteg felsĘ 10-20 méterére korlátozódik. Nyíró- vagy nyomó erĘk hatására kialakult agyagos képzĘdménnyel kitöltött repedések esetén megszĦnik a víz áramlása, vízzáró test jön létre. Jó vízvezetĘ jöhet létre, ha húzóerĘ hatására a kĘzettömbök elválnak egymástól és üregek keletkeznek, ahol akár turbulens áramlás is lehet [4]. Ezeknek a kĘzeteknek a víztároló képessége a felszín közelében jelentĘsebb, 20 m-nél mélyebben már nincs. A repedések egy része zárt, a többi kicsi szélességĦ, fĘként kötött vizet tartalmaz. A tárolt vízmennyiség kevés a kis vastagságú aktív víztartó zóna miatt. A felszín közelében található hasadékos vizet talajvíznek tekinthetjük [2]. A nem karsztosodott hasadékos kĘzetek lassan, nehezen, szelektíven oldódnak, így a kitermelt vízben kevés oldott só található, lágy, gyakran agresszív vizek. Az agresszivitást a felszíni biológiai élet befolyásolja, így a beszivárgó csapadék CO2 tartalma megnĘ. A laza üledékeknél jobb hĘvezetĘk, a hĘmérséklet mélyebbre hat le. A hasadékos kĘzetek felsĘ mállott részét, már külön rétegként, laza üledéknek tekintjük [2]. A hasadékokban kialakuló vízmozgás lehet mikroszivárgás, lamináris, átmeneti illetve turbulens mozgású. Mikrohasadékokban rendszerint mikroszivárgás, részben lamináris szivárgás fordul elĘ. Sima felületĦ 1 mm szélességĦ hasadékfal és I=1 esés esetén is lamináris szivárgás jellemzĘ, tehát tektonikus eredetĦ hasadékokban lamináris mozgás fordul elĘ. Az 1

336


mm-nél nagyobb hasadékok már ritkábban fordulnak elĘ, egy kb. 3 mm szélességig átmeneti áramlás alakul ki. Az ennél is nagyobb járatokban találkozunk turbulens áramlással. Mivel a szivárgási tartományok bonyolult kapcsolatban állnak, ezért a k tényezĘ fizikai jelentése megszĦnik, helyette szivárgási egyenértékrĘl vagy áteresztĘképességi egyenértékszámról beszélhetünk. Meghatározását modellrendszerekkel próbálják közelíteni [2]. A hasadozott kĘzet gyakorlatilag mindig permeábilis. Mikrohasadékok esetén vízzáró lehet, mivel csak kötött vizet tartalmaz, elhanyagolható mennyiségĦ hozamot szállítanak. Ezzel szemben mezzohasadékokban szabad víz mindig van, mely a rendszert áteresztĘvé teszi [2]. Vízzáróság akkor következik be, ha a hasadékok eltömĘdnek. Ez történhet szilárd, kémiai üledékkel (pl. kvarc) vagy laza, fizikai üledékkel (általában agyag). Kémiai üledék esetén a hasadékot kitöltĘ anyag teljesen vagy részben visszaállítja a kĘzettest szilárdságát, míg az agyag esetében csak réskitöltés történik. Amennyiben a hidraulikus esés kellĘen megnĘ, a vízmozgás kimossa, eltávolítja a résbĘl az agyagot. Az elsĘ típus a vízzáró kĘzetek közé tartozik, míg az utóbbi a technikailag vízzárókhoz [2].

2. ábra A Tokaji-hegység peremi részein található feláramlási pontok és a fontosabb tektonikai vonalak A hegység fĘ szerkezeti irányait a peremi süllyedékek, a tektonikusan preformált, egyenes futású völgyek és a kvarcittelérek vonalai jelzik. A vulkáni mĦködés ÉÉNy-DDK-i, ÉÉK337


DDNY-i és É-D-i vulkanotektonikai vonalakhoz köthetĘ. A hosszanti, illetve harántirányokat követĘ törések vízföldtani szempontból fontosak. A legjelentĘsebb nagyszerkezeti vonalak a területen a Hernád- és a Bodrog völgyéhez köthetĘ nagyszerkezeti vonalak, melyek mentén, illetve ezek haránttörésein melegvízfeláramlásra számíthatunk. A 2. ábrán a hegység területén létesített feláramlási vizekkel rendelkezĘ kutakat jelöltük. A Tóth-féle egységmedencéhez hasonlóan a hasadékos vulkáni területen is érvényes a feláramlási és leáramlási területek elve, azonban a hasadékos felszín alatti vízadóknál ezek nem területekben, hanem inkább pontokban jelennek meg. Alárendeltek és csak néha jelentĘsek a K-Ny-i és az erre merĘleges, továbbá a KÉKNyDNy-i és ezzel hegyesszöget bezáró csapásirányok. Vízföldtani szempontból fontos az a termális vonal, amely a Ny-i hegységperemen KékedtĘl, Göncön, Korláton, Abaújszántón át egészen Szerencsig nyomozható, és felszálló vizĦ langyos forrásokat táplál [1]. 3. A MODELLEZÉSHEZ ALKALMAZOTT GROUNDWATER MODELING SYSTEM PROGRAM BEMUTATÁSA A programot az 1980-as évek végén fejlesztette ki a Brigham Young University Engineering Computer Graphics Laboratórium, melyet 1998-ban átneveztek Environmental Modelling Research Laboratory-nak (EMRL). A Groundwater Modeling System (GMS) megalkotását a United States Army Corps of Engineers finanszírozta. Eredetileg a program Unix operációs rendszerre lett kifejlesztve, majd az 1990-es évek közepétĘl a közkedveltebb Microsoft Windows platformon haladt tovább fejlesztése és a további verziók kiadása. Ezáltal lehetĘvé vált alkalmazása a nem katonai célú, mérnöki munkáknál. 2007 áprilisában az EMRL kutatásai, szoftverjei az Aquaveo LLC magántulajdonába kerültek.

3. ábra A Tokaji-hegység felszíne a GMS programmal ábrázolva A GMS modellezĘ rendszer nagy elĘnye, hogy együttesen megtalálható benne minden

338


olyan lehetĘség, ami a hidrodinamikai-, és transzportmodellezéshez elengedhetetlen (pl.: területjellemzés, modellfelépítés, optimalizálás, utófeldolgozás és megjelenítés) [5]. Egy grafikus felhasználói felületbĘl (GMS program) és elemzĘ kódokból épül fel a szoftver, melyek a következĘk: MODFLOW, MODPATH, MT3DMS/RT3D, SEAM3D, ART3D, MNW, SEAWAT, UTCHEM, FEMWATER, PEST, UCODE, MODAEM, SEEP2D, UTEXAS [5]. Ezek a kódok vagy a véges elem vagy a véges differencia módszerrel dolgoznak, amelyek numerikus megoldások. Véges elem módszert alkalmazza: FEMWATER (különbözĘ koncentrációjú vizek modellezésénél lehet jól alkalmazni), SEEP2D (ezt lehet nyílt tükrĦ rendszereknél, felszínhez közeli szivárgási problémák megoldásánál használni vagy zárt tükrĦ rendszereknél, gátak esetén), valamint UTEXAS (geotechnikai feladatoknál jól alkalmazható, például állékonyság és biztonsági tényezĘ számításánál). Véges differencia módszert alkalmazza a MODFLOW, melyhez több további kód kapcsolódik, mint például a SEAWAT (hĘtranszportáció), MT3DMS (transzport szimuláció mellett, hĘtranszport vizsgálatára alkalmas), SEAM3D (nem vizes fázisú anyagok transzportja), T-PROGRES (kĘzetek eloszlásának vizsgálata). A program moduláris felépítése lehetĘvé teszi, hogy csak azokat a modellezési képességeket alkalmazza a felhasználó, amelyekre a munkája során szüksége van. Bármikor megvásárolhatók a további GMS modulok és hozzárendelhetĘek a már meglévĘkhöz [6]. 4. TOKAJI-HEGYSÉG HIDROGEOLÓGIAI ADATBÁZISA ÉS A MODELLÉPÍTÉS A területen található kutak és források hidrogeológiai paramétereinek vizsgálatával és a korábbi kutatások eredményeit felhasználva elkészítettük a Tokaji-hegység hidrogeológiai adatbázisát, valamint a kutak és források több mint 50 éven át elvégzett vízkémiai eredményeinek felhasználásával a hegység vízkémiai adatbázisát is. Ezek felhasználásával számos információhoz juthatunk a hegység áramlási viszonyait illetĘen. A fĘ célunk, hogy az elĘkészítsük a regionális áramlási modellt, majd meghatározzuk a vízmérleget erre a vulkáni területre, és megérteni a felszín alatti áramlási rendszerek a mélyebb vízadókban. A modellezés során USGS MODFLOW programcsomagot alkalmaztuk –amely része a GMS programnak - hogy szimulálja az áramlási viszonyokat a Tokaj-hegységben.

4. ábra Az alapkĘzet 3D digitalizált felületi képe 339


A felszín modellezését 10 m-es digitális izovonalas térképbĘl alakítottuk ki, amit a 3. ábra mutat. A térbeli geológia test alsó rétegét – alapkĘzet - geofizikai méréseket vettünk alapul, amelyeket digitalizálás után sikerült bevinni a GMS programba (4. ábra). A 3D térmodell kialakításánál a hidrodinamikai modellezéshez egyszerĦsítettük a geológiai felépítést és összesen 4 db réteget különböztettünk meg. Ehhez 172 db fúrási adatot használtunk fel (5. ábra), majd elkészítettük a terület rétegzett térmodelljét (6. ábra).

5. ábra A modellrács felépítéséhez felhasznált fúrások Már a modell rács megvalósítása is igazi kihívás volt, mert a vizsgált régió egy vulkáni terület, ahol a fĘ kĘzetalkotók az andezit és a vulkáni tufa. A geológus kollegákkal folyamatosan egyeztettünk és pontosítottuk a rácshálót.

340


Még nehezebb lesz a dolgunk akkor, amikor a hidrogeológia modellben a peremfeltételeket fogjuk megadni, illetve próbálgatni, úgy hogy a valósághoz minél közelebbi eredményeket kapjunk. 5. ÖSSZEFOGLALÁS Az Észak-Magyarországi Régió nevének említése esetében az embereknek (de még a szakembereknek sem) általában nem az ásvány-, gyógy- és hévízkészletek jutnak az eszébe elsĘként. A régió összetett és bonyolult földtani és hidrogeológiai viszonyai miatt ez a komplex témakör eddig alapvetĘen csak lokális szerephez jutott néhány területen, holott a természeti adottságok sokkal jobb helyzet alapjául is szolgálnak. A kutatás lehetĘséget teremtene az igen összetett természeti adottságok jobb megismerése, valamint a készletek feltárása és hasznosítása területein, amely komoly gazdasági és fejlĘdési lehetĘségeket nyithatna az ÉszakMagyarországi Régió több helyszínén is. A Tokaji-hegységre elkészített kalibrált áramlási modellel képesek leszünk különbözĘ vízgazdálkodási forgatókönyveket (szcenáriókat) szimulálni az ivóvíz, az ásvány-és gyógyvíz, és a termálvízre vonatkozóan. Mutatkozik egy erĘs igény ezekben a régiókban a turisztikai infrastruktúra fejlesztésére, amit az ásvány-és termálvíz erĘforrásokra kívánnak alapozni. Éppen ezért, a regionális modellbĘl készíthetünk kisebb léptékĦ lokális modelleket is, amelyekkel egyes területeken (pl. Szerencs, Sátoraljaújhely) szintén megmutatható a döntéshozóknak a hidrogeológia viszonyok.

6. ábra A hidrogeológia modellben készített rácsháló

341


6. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS A kutató munka a Miskolci Egyetemen mĦködĘ Fenntartható Természeti ErĘforrás Gazdálkodás Kiválósági Központ TÁMOP-4.2.2/A-11/1-KONV-2012-0049 jelĦ „KÚTFė” projektjének részeként – az Új Széchenyi Terv keretében – az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg. 7. FELHASZNÁLT IRODALOM [1] [2] [3] [4] [5]

[6]

BARÁZ CSABA ÉS KISS GÁBOR (2007): A Zempléni Tájvédelmi Körzet- Abaúj és Zemplén határán, Bükki Nemzeti Park Igazgatóság, Eger, 15-20. JUHÁSZ JÓZSEF: Hidrogeológia, Budapest. 1987 (p. 39-59, 70-72, 189-197, 307-310, 449, 601603.) DEÁK JÓZSEF ÉS SZLABÓCZKY PÁL (1978): Borsod és Környékének Vízföldtani Atlasza, Budapest CSERNY TIBOR (2008): Víz és környezetföldtan, Nyugat-Magyarországi Egyetem, Földtudományi Intézet, Sopron 2008 (12-13. old.) SZUCS P, SZEKELY F, ZAKANYI B (2007): Comparison of analytical and numerical approaches for simulating groundwater flow to multi screen wells. Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences 8:(2) pp. 69-76. ZÁKÁNYI B., SZĥCS P. (2009): A GMS háromdimenziós hidrogeológiai modellezĘ rendszer alkalmazási lehetĘségei, microCAD 2009, pp. 43-48.

342

M SZAKI TUDOMÁNY AZ ÉSZAK-KELET MAGYARORSZÁGI RÉGIÓBAN 2014

Recommend Documents