GONDOLATOK A DINAMIKUS KARSZTVÍZKÉSZLET TÉMAKÖRÉHEZ A BÜKKI KARSZTVÍZSZINT ÉSZLELŐ RENDSZER (BKÉR) 1992-2012 KÖZÖTTI ADATAI ALAPJÁN Lénárt László – Szegediné Darabos Enikő – Sűrű Péter Miskolci Egyetem
XIX. Konferencia a felszín alatti vizekről Siófok, 2012. március 27-28 A tanulmány (és az előadás) a TÁMOP-4.2.1.B-10/2/KONV-2010-0001 jelű projekt részeként – az Új Magyarország Fejlesztési Terv keretében – az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.
Statikus – dinamikus vízkészlet A természetes dinamikus vízkészlet az a volumetrikus és áramló vízmennyiség, amely természetes körülmények között csapadékból történő utánpótlódással rendelkezik. A dinamikus készlet lényegében abban különbözik a statikus készlettől, hogy ha kitermeljük, a termelés során átalakult tároló a termelés megszűnése után újratöltődik (Juhász, 2002, p. 779).
Havi jelentés, „normális állapot” A Nv-17 adatai alapján a pillanatnyi becsült vízkészlet 2011.03.05-én 9 475 ezer m3 volt, a karsztvízszint 6,1 m-rel volt az 1993. november 1-i minimum felett.
Becsült maximális/minimális vízszint Várhatóan kitermelt vízmennyiség [ ezer m3 ] Várható vízszint az 1993.11.01-i felett [ m ] Várható pillanatnyi dinamikus vízkészlet [ezer m3]
30 nap múlva 60 nap múlva 527,57 mBf (-252,33 m) 526,27 mBf (-253,63 m) 2 182 4 335 4,59 3,29 7 126 5 108
Havi jelentés, „abnormális állapot” A pillanatnyi becsült vízkészlet 2012.01.06-án -632 ezer m3 volt, a karsztvízszint -0,41 m-rel volt az 1993. november 1-i minimum alatt. Becsült maximális/minimális vízszint (Nv-17) Várhatóan kitermelt vízmennyiség [ ezer m3 ] Várható vízszint az 1993.11.01-i felett [ m ] Várható pillanatnyi dinamikus vízkészlet [ezer m3]
30 nap múlva 60 nap múlva -257,84 m (522,06 mBf) -258,29 m (521,61 mBf) 2 129 4 105 -0,92 -1,37 -1 428 -2 127
2011 november második felében az 1993-as minimális karsztvízszinthez mért vízkészlet negatívvá vált. Ez azt is jelentheti, hogy a dinamikus karsztvízkészlet helyett megkezdődött a statikus karsztvízkészlet felhasználása, de ennek kimondásához még további adatok szükségesek.
2011. decemberében a vízkészletek még mindig negatív értéket jeleznek. Mivel a gravitációs vízmű források még aktívak, ill. a Bükk legmélyebb helyén (Miskolctapolca) lévő legnagyobb források vízszintjei magas (árvizi túlfolyó feletti) értékűek, ezért az 1993-as minimális vízszinthez – technikai okok miatt – kötött dinamikus-statikus határ feltétlenül felülvizsgálandó a további adatok birtokában.
Az első reflexió
A második reflexió
Alap-probléma 1: „negatív vízkészlet” A Bükk napi vízkészletének változása 42
Vízkészlet [m3] = hézagtérfogat * karsztos terület * vízszint az 1993-2010 közötti vízszint felett
38 34
Napi vízkészlet [millió m3]
30 26 22 18 14 10 6 2
n=0.75%
n=0.5%
"0" szint 1993.11.01-hez képest
-2 10.01.01
10.03.01
10.05.01
10.07.01
10.09.01
10.11.01
11.01.01
11.03.01
11.05.01
11.07.01
11.09.01
11.11.01
12.01.01
12.03.01
Alap-probléma 2: „a pillanatnyi vízkészlet” dinamikus avagy statikus készlet-e? • Az ökológiai vízkészletek és vízigények karsztvízre nincsenek meghatározva • Statikus készlet termelése esetén ökológiai-természetvédelmi problémák léphetnek fel, ill. erre lehet hivatkozni. • Karsztvíz termelhetőségének kérdése a karsztvizet és a nem karsztvizet termelők közötti vita tárgya lehet
Eddigi gyakorlatunk • A fenntartható termelés szempontjából fontos, hogy jól határozzuk meg a kitermelhető (csapadékból utánpótlódó) karsztvízkészlet nagyságát és a termelés is annak megfelelően történjék. (Ez utóbbi nem karszthidrogeológiai kutatás!) • Havonta meghatározzuk a Bükk vízkészletét és a változást előre jelezzük 1, ill. 2 hónapos időtávra az Nv-17 karsztvízfigyelő kút adatai alapján. • A számítások során a kitermelhető statikus és dinamikus készletek határát az eddigi abszolút minimumnak tartott, 1993. évi vízszintek alapján adtuk meg. • 2011 novemberétől azzal szembesültünk, hogy „negatív vízkészletek” alakultak ki a vízszintadatok alapján, (az addigi logika alapján a statikus készletek termelése történt), de a termelési lehetőségeket ez érdemben csak egyes helyeken (a magasabban fakadó források esetében) alakította erősen a kedvezőtlen irányba.
Alapvető problémák • Milyen horizontális sávot tekinthetünk nyíltkarszt vízgyűjtő területén a karsztvíz mozgása döntő zónájának? (A hézagtérfogat lefelé exponenciálisan csökken, kb. 300 m alatt 0,1 % alá csökken.) • Mekkora lehet ez a sáv a források térségében? • Lehatárolható-e ez a zóna a hegységben lévő barlangok mélységének figyelembe vételével? (Mennyivel lehet a víznyelő barlangok szintjei alá menni a jó vízvezető zónába?) • Figyelembe vehető-e a hegységperemeken, vagy attól távolabb lévő, fedett karsztra mélyült kút beáramlási zónája? (A fő beáramlási zóna mélysége a karsztosodott kőzetben a Bükk-térségre vonatkozóan 100 m-nél kevesebb.) • A kiemelt helyzetben lévő hegységben a hidegkarsztvíz nyomása hatására gyakorlatilag állandó, de különböző mértékű mozgásban lévőnek tekinthető a karsztvíz? (A víznyeléstől a forrásig, ill. karsztkútig.) • Mennyi időt tekinthetünk a „csapadékból való utánpótlódás” reális idejének a csapadék változékonyságának ismeretében? (kb. 7, ill. 11 év vagy hosszabb?) • Tekinthetjük-e karsztos vízkészleteket hozam jellegű mennyiségnek?
Vízszintek a Bükkben Nagyvisnyó, Nv - 17 (= Nv - 8) figyelőkút Vízszint (1992-2011) -229
550,9
-234
545,9
-239
540,9
-244
535,9
-249
530,9
-254
525,9
-259 1992.01.01
1994.01.01
1996.01.01
1998.01.01
2000.01.01
2002.01.01
2004.01.01
2006.01.01
2008.01.01
2010.01.01
520,9 2012.01.01
Vízszint [mBf]
Vízszint a terepszint alatt [m]
M6: - 266 m (457 mBf) - - 275 m (447 mBf)
A feltárt karsztosodott zóna Vízgyűjtők erózióbázisa fölött eddig feltárt karsztosodott zóna. Soltész vízgyűjtő metszet 350
350 bg bejárat, víznyelő, töbör
Erózióbázis feletti magasság (m)
300
300
250
250
200
200
150
150
100
100
50
Forrás
0 0
500
1000
1500
2000
NY-K-i metszet (m)
2500
3000
50
0 3500
Feltárt karsztosodott zóna mélysége (m)
barlang végpont feltárt karsztosodott zóna
Víznyelő barlangok szintjei (Sárváry, 1969)
Karsztvízáramlási sémák (Jakucs, 1971; Juhász, 2002)
Karsztvízáramlási séma továbbfejlesztése (Jakucs, 1971 után)
Hézagtérfogat, felületi áttörtség, hasadékméret (Juhász, 2002)
Javaslat a dinamikus karsztvízkészlet megfogalmazásának pontosítására •
•
• • •
• • •
A dinamikus karsztvízkészlet a víznyelő helytől a vízkilépési (vízkivételi) hely felé különböző sebességgel áramló teljes vízmennyiség. A dinamikus karsztvízkészlet a legmélyebben lévő (a hidegkarsztvízzel kapcsolatban álló termálkarsztvíz) kivételi helyétől (kút szűrőzött szakaszától) a legmagasabban lévő hidegkarsztvíz szintje közötti zónában helyezkedik el. Leszálló hideg karsztvíz esetében csak dinamikus készlet van. A legalsó (hegységperemi) hidegkarsztvíz kivétel természetes kilépési szintje felett a gyorsan utánpótlódó, alatta a lassan utánpótlódó dinamikus karsztvízkészlet található. Hideg karsztvíz kivétele esetében a hegység peremén lévő víztermelő helyen a 7-11 év alatt már fel nem töltődő szint alatti rész a dinamikus készlet lassan utánpótlódó része. (A periodicitási vizsgálatok a Bükkben ezeket az adatokat megerősítették.) A dinamikus karsztvízkészlet vízhozam [térfogat/idő] jellegű mennyiség. Egy adott pillanatban (célszerűen egy adott napra) meghatározott dinamikus karsztvízkészlet volumetrikus karsztvízkészletnek is tekinthető. A dinamikus karsztvízkészlet gyakorlati megfogalmazásához a Bükktérségben a kb. -300 m (kb. 480 mBf-i) szint fölötti, az Nv-17 által meghatározott karsztvízszinthez köthető vízszintet használjuk fel.
A vízszintcsökkenés fokozódik – a probléma egyre élesebb Nv-17 - Jávorkút, vízszint előrejelzés 2012.02.03-án 60 napra, 2012.05.03-ig 530
529
528
Csapadék [mm] Minimális karsztvízszint az Nv-17 figyelőkútban 1993.11.01-2010.12.31 között Mért vízszint 2011-2012 között [mBf] A számított 1/x jellegű függvény utolsó pontjához illesztett 1/x jellegű jelleggörbe, 2012.03.04-tól előrejelzés A tényleges adatokból számított vízszint 1/x jellegű függvénye [mBf] Ténylegesen mért utolsó ponthoz illesztett 1/x jellegű jelleggörbe, 2012.03.04-tól előrejelzés Hó
527
45
40
35
30
Vízszint [mBf]
526
525
25
0 = 779,90 mBf
20
524
15
523
10
522
5
521
0
520 -5 2011.05.08 2011.06.08 2011.07.08 2011.08.08 2011.09.08 2011.10.08 2011.11.08 2011.12.08 2012.01.08 2012.02.08 2012.03.08 2012.04.08 2012.05.08
Csapadék [mm]
R2 = 0,9962
Havi csapadékadatok Jávorkúton a 2012-es téli hidrológiai félévben Hónap
Csapadék 1960-2012 [mm] csapadékátlag [mm] 2011 november 0 72,0 2011 december
88,9
61,1
2012 január
30,4
41,9
2012 február
15,5
44,7
2012 március
1,1
49,2
….a fentiek alapján a karsztvízszint további csökkenése várható….. Láthatjuk, hogy a jelenlegi tendencia folytatódása esetén komoly vízkészlet csökkenéssel kell számolnunk, de a mérési eredmények és az előrejelzések pontosításával a felkészülést és a megoldást segíthetjük!
…viszont a vízhiány leküzdése érdekében több tízezer közmunkás ki fogja tisztítani a vízlevezető csatornákat….
Köszönöm a figyelmet!
