A Tatai visszatérő források hidrogeológiai vizsgálatafava.hu/siofok2016/eloadasok/06-3-4-Kovacs.pdf · • Kréta: Tatai Mkő ( 77m), Vértessomlói Aleurolit ( 50 m) • Oligocén:

A Tatai visszatérő források hidrogeológiai vizsgálata

1Kovács Attila, 1Szőcs Teodóra, 2Maller Márton, 2Hajnal Géza

1Magyar Földtani és Geofizikai Intézet 2BME, Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék

FAVA Konferencia, Siófok, 2016.04.06

Előzmények

• Tata a „Vizek Városa” • 1950-1990 bányászati vízkivételek

700 m3/perc • Utánpótlódás 485 m3/perc (Csepregi

2007). • Vízszintsüllyedés (93 mBf 1990-re) • 1961-1965 elapadtak a Tatai források

(Fényes 1970-re) • Vízműkutak lemélyítése 1961-től • Panelházas beépítések 1970-től • Bányabezárás 90-es évektől • Regeneráció (40 m vízszint

emelkedés) • 2010-től források visszatérése (2001-

től Fényes) • Környezeti, vízelvezetési problémák

Karsztvízszint süllyesztés 1990-ig

Csepregi 2007

Bányászati vízkivételek a DKH-ban

Csepregi 2015

Összes vízkivétel a Dunántúli-khg.-ben

0

250000

500000

750000

1000000

1250000

1500000

1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

év

m3/d

Budapest DKH K-i rész Tatabánya Dorog Kincses Várpalota

DKH Ny-i rész Nyirád, Halimba Ajka Balinka, Dudar Források Hévízi-tó

Földtani viszonyok • Triász víztartó (1000 m): Fődolomit, Dachsteini mkő,

• Jura: vékony (max. 100 m): pelágikus és bathiális mészkő képződmények

• Kréta: Tatai Mkő ( 77m), Vértessomlói Aleurolit ( 50 m)

• Oligocén: Mányi F., Csatkai F., (Kivéve Kálvária )

• Miocén: Kisbéri Kavics, Száki Agyagmárga, Somlói F. (Kivéve Kálvária )

• Kvarter: Folyóvizi kavics, homok, eolikus homok

• ÉNy-DK-i , illetve erre merőleges irányú tektonikai vonalak (eocén-pliocén tektonika)

Prekainozoos földtani térkép

Prepannóniai földtani térkép

Prekvarter földtani térkép

Hidrogeológiai viszonyok • DKH egyik legjelentősebb megcsapolása • Erózió bázis: Által-ér. • Utánpótlódási terület: Gerecse NY, Vértes É, Bakony ÉK • Sakktáblaszerű törésrendszer források • Q=76,000-156,000 l/p (Sárvári 1990, Horusitzki 1923) • Alacsony gradiens i=0,001-0,0005 • Víztartók: Triász (Dachsteini Mkő), Kréta (Tatai, Környei F.) • Vízrekesztők: Jura, Pannon (Száki Agyagmárga), Oligocén (Csatkai F., Mányi F.)

• Egyensúlyi karsztvíz szint 140 m • Áramlási irány: Által ér • Talajvíz: Száki F. felett: Pannon, kvarter,

holocén homok. Nincs hidraulikai kapcsolat a karsztvízzel.

• Rétegvíz: Felső-Pannon Somlói Formációban (Tszf/2a). Hidraulikai kapcsolat.

• Források mind fedett mind nyílt földtani helyzetben a törések mentén jelennek meg.

Tektonikus kontroll

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Víz

szin

t (m

f)

Té-1 Té-2 Té-3 Tszf1/a Tszf-2/a Tszf-2/b Tszf-3/a Tszf-7

Tszf-8 Tszf-9 Tszf-10 Fényes Pokol Lo Presti Tükör

Tszf-10

Tszf-2/b

Tszf-3/a

Tszf-2/a

Tszf-9

Tszf-8

Tszf-7

Té-2

Té-1

Fényes

Pokol

Tszf-3/a

Lo Presti

Tszf-2/a

Tszf-2/b

Tszf-1/a

Tükör

Té-3

Tszf-7

Kar

szt

Tala

jvíz

Vízszint idősorok

Karsztvízszintek előrejelzése trendvizsgálattal

• Fizikai folyamat: Leszívás-visszatöltődés • Alkalmazott formula: Cooper-Jacob (1946) kútfüggvény

(Theis módszer egyszerűsített alakja)

• Logaritmikus függvény illesztés • 2010: vízszint ugrás

y = 120.37ln(x) - 1148.5

115

120

125

130

135

140

145

2000 2003 2006 2009 2012 2015 2018

Ka

rszt

víz

szin

t (m

)

Dátum (év)

Té_1

Té_2

Té_3

Piarista Kút (143.5)

Pokol F. (140.8m)

Lo Presti F. (139.3m)

Kis mosó Kút

(139.3m)Tükör F. (138m)

Törökfürdő F

(135.3m)Zsidó Iskola Kút

(133m)Piactéri Kút (131m)

Minnich Kút

(130.3m)Vadászbolt (127.8)

y = 120.37ln(x)-1144.5

Karsztvízszint előrejelzés

Egyensúlyi karsztvízszint = 140 mBf

Veszélyeztetett területek

Forráshozamok vizsgálata

Folyamatos hozammérések • Fényes források, Katonai medence: Bukóél +

DATAQUA • Május 1 út 43 : mobil bukógát + DATAQUA • Török fürdő: mobil bukógát + DATAQUA Rendszeres hozammérések: Lelekes, Zsidó iskola, Lo Presti, Büdös kút, Kastéy forrás, Május 1 út 43, 45, Török fürdő

60

70

80

90

100

110

120

2015.07.01 2015.08.01 2015.09.01 2015.10.02

Fo

rrá

sho

zam

(L/

s)

Dátum

Katonai tó

A Katonai-tó vízhozama

132

133

134

135

136

137

0

40

80

120

160

200

2012. 1. 1. 2012. 12. 31. 2014. 1. 1. 2015. 1. 2.

Víz

szin

t (m

Bf)

Forr

ásh

oza

m (

L/m

in)

Dátum

Hidrogramok

Május 1. út 45

Lelkes forrás

Zsidó iskola kútja

Kastély forrás

Büdös csorgó kút

Törökfürdő forrása

TÉ-2

Té-3

LoPresti

• A forráshozamok a vízszintekhez hasonlóan követik a csapadék eseményeket.

• A vízszintek 2 hetes késéssel reagálnak a csapadékeseményekre.

• A forráshozamoknál hosszabb eltolódás (több hónap) valószínűsíthető.

Forráshozam idősorok

heti idõköz

Tata-Pokol é s csapadék ke res ztk orreláció

kere

sztk

orr

elá

ció

-25 -15 -5 5 15 25

-1

-0,6

-0,2

0,2

0,6

1

80 60 40 20

20 40 60 8020

40

60

80

20

40

60

80

20

40

60

80

20

40

60

80

Ca Na+K HCO3+CO3 Cl

Mg SO4

<=Ca + M

g

Cl +

SO

4=>

TATA 26

TATA 27/A

TATA 28

TATA 34

TATA 41

TATA 8

TATA Törökfürdõ-f.

TATA Május 1. út 43.


TATA Lelkes-f.

TATA Fényes-f. Fürdõ

TATA Lo Presti-f.

TATA Kastélykerti-f.

TATA Pokol-f. barlang

TATA Büdös csorgó

TATA Kismosó kút

Kismosó patak

Kismosó patak habzas

TATA 26

TATA 27/A

TATA 28

TATA 34

TATA 41

TATA 8




TATA Lelkes-f.


TATA Lo Presti-f.




TATA Kismosó kút

Kismosó patak


Források vízkémiai összetétele

Karsztvíz

Talajvíz

Ca-Mg-HCO3

Ca-Mg-SO4

KEVEREDÉS

80 60 40 20

20 40 60 80

20

40

60

80

20

40

60

80

20

40

60

80

20

40

60

80

Ca Na+K HCO3+CO3 Cl

Mg SO4

<=C

a + M

g

Cl +

SO

4=>

TATA 50 TSZF-1/a

TATA 51 TSZF-2/a

TATA 52 TSZF-2/b

TATA 53 TSZF-3/a

TATA 54 TSZF-4

TATA 55 TSZF-5

TATA 56 TSZF-6

TATA 57 TSZF-7

TATA 58 TSZF-8

TATA 59 TSZF-9

TATA 26

TATA 27/A

TATA 28

TATA 34

TATA 41

TATA 8




TATA Lelkes-f.


TATA Lo Presti-f.




TATA Kismosó kút

Kismosó patak


TATA 50 TSZF-1/a

TATA 51 TSZF-2/a

TATA 52 TSZF-2/b

TATA 53 TSZF-3/a

TATA 54 TSZF-4

TATA 55 TSZF-5

TATA 56 TSZF-6

TATA 57 TSZF-7

TATA 58 TSZF-8

TATA 59 TSZF-9

TATA 26

TATA 27/A

TATA 28

TATA 34

TATA 41

TATA 8




TATA Lelkes-f.


TATA Lo Presti-f.




TATA Kismosó kút

Kismosó patak


Talajvíz megfigyelő kutak vízkémiai összetétele

Vízkémiai jellemzők

• Karsztvizek Ca-Mg-HCO3 típusúak Dolomitos víztartóra utal • Karsztvíz: Fényes-forrás, Lo Presti forrás, Törökfürdő forrása,

Pokol forrás, Zsidó iskola kútja, a Május 1. út 43 és 45, • Kastélykerti-forrás és Kismosó kút Ca-Mg-HCO3-SO4-os víztípus lokális szennyezés (Nitrát!) / keveredés talajvízzel

• Lelkes-forrás és a Büdös csorgó kút: Külön csoport Mg-Ca-SO4-HCO3

• Talajvizes kutak (TSZF): Változatos vízösszetétel, többnyire Ca-Mg-HCO3-SO4 víztípus

• A talajvíz összetétele a felszíni földtan ill. szennyezés hatásait tükrözi (Nitrát!)

Karsztvíz összetételének időbeli változásai: HCO3

• 1983-2004 csökkenés, majd emelkedés

Karsztvíz összetételének időbeli változásai: SO4

• 1978-1990 emelkedés, majd csökkenés

Karsztvíz összetételének időbeli változásai: Cl

• 2002-ig stabil, majd csökkenés

A vízösszetétel időbeli változásai

• HCO3 koncentráció vízkivétel hatására csökkent, a visszatöltődés hatására emelkedni kezdett

• A szulfáttartalom a hidrogénkarbonáttal ellentétesen mozog: Az SO4 koncentráció vízkivétel hatására emelkedett, a visszatöltődés hatására csökkenni kezdett

• A kloridion koncentráció a rendelkezésre álló adatok alapján stabil volt a vízkivétel során, majd a visszatöltődés hatására csökkenni kezdett.

• Az anionok koncentráció változásai feltehetően a rendszer geokémiai visszarendeződését jelzik.

• A vízszintekkel szemben, a geokémiai változások 10-20 éves késleltetéssel jelentkeznek.

• A vízkémiai váltás feltételezhető oka a kitermelés hatására fellépő gradiens inverzió és az áramlási irányok megváltozása (ÉK DNy)

Keveredési folyamatok 1.

Keveredési folyamatok 2.

Keveredés, szennyezés

• TSZF-2/b kút kémiai összetételét tekintettük szélső talajvizes tagnak.

• Vadászboltnál és Attila fakadásnál talajvíz hozzákeveredés (magasabb hidrogénkarbonát és szulfát).

• Május 1. út 45. tipikus karsztvíz, magas klorid és a nitrát tartalom, antropogén hatás.

• A Büdös csorgó kút teljesen eltérő kémiai összetétel, alacsony hidrogénkarbonát, magas szulfát és klorid tartalom.

Izotóp geokémiai jellemzők



• Karsztvizekben 0,5 TU nincs 50 évnél fiatalabb komponens.

• 14C és delta 18O alapján a karsztvizek 11-13,000 évesek

• Kismosó-patak és kút főként csapadék eredetű.

• A 3H, Cl és SO4 párhuzamos növekedése talajvíz keveredésre utal.

Összefoglalás • Bányászat 1950-1990 Források elapadása

• Visszatöltődés Források visszatérése

• Környezeti és vízelvezetési problémák

• Források: Tektonikai zónák mentén fedett és nyílt környezetben egyaránt. Pannon márgák szerepe kérdéses.

• Várható egyensúly: Évtized végéig valószínűleg kialakul

• Forráshozamok több hónapos késéssel reagálnak a csapadékra

• Depresszió és visszatöltődés geokémiai változások (10-20 év késéssel)

• Források: Karsztvíz eredet. Kastélykerti forrás, Kismosó kút, Vadászbolt keveredés talajvízzel. Büdös csorgó kút Teljesen eltérő vízkémia

• Karsztvizek: Pleisztocén korúak

• A rendszer regenerációja zajlik. A vízszintek helyreállása néhány éven belül várható, a vízkémiai egyensúly helyreállása hosszabb folyamat.

• Az egyensúlyi vízszinteket a változó klimatikus viszonyok is befolyásolni fogják.

Köszönöm a figyelmet!

A Tatai visszatérő források hidrogeológiai vizsgálatafava.hu/siofok2016/eloadasok/06-3-4-Kovacs.pdf · • Kréta: Tatai Mkő ( 77m), Vértessomlói Aleurolit ( 50 m) • Oligocén:

Documents