hydrogeology model

Download Hydrogeology model

Post on 22-Mar-2016

218 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

hirogeološki model

TRANSCRIPT

  • SZLOVNIAMAGYARORSZG OPERATV PROGRAM 20072013

    T-JAM: Geotermikus hasznostsok szmbavtele, a hvzadk rtkeklse s a kzs hvzgazdlkodsi terv elksztse a Mura-Zala medencben

    SI-HU-1-2-013/01

    JELENTS A

    WP2 FLDTUDOMNYI KUTATSOK VZFLDTANI KONCEPCIONLIS MODELL

    feladat teljestsrl

    Ksztette:

    Nina Rman (Geo-ZS) Tth Gyrgy (MFI)

    Kzremkdtt: Andrej Lapanje, Tadej Fuks (Geo-ZS), Murti Judit (MFI)

    2011. februr 28.

  • Tartalomjegyzk

    1. Bevezets 1

    2. Felsznalatti ramlsi rendszerek a T-JAM projekt terletn 2

    2.1. Magyarorszg 2

    2.2. Szlovnia 5

    3. A modell terlet trbeni lehatrolsa s ramlsi peremfelttelei 7

    4. A f hidrosztratigrfiai egysgek azonostsa 8

    4.1. Magyarorszg 8

    4.2 Szlovnia 8

    5. A hidrosztratigrfiai egysgek hidrogeolgiai paramterei 11

    5.1. Magyarorszg 11

    5.2 Szlovnia 11

    6. Kvetkeztetsek 21

    7. Hivatkozsok 22

  • 1

    1. Bevezets

    A T-JAM projekt f clkitzse egy kzs termlvz gazdlkodsi stratgia kialaktsa a Mura-Zala medence terletre. Ez a kzs stratgia lehetv teszi a hatron tnyl geotermlis erforrsok gazdlkodsban a ma mg nem jellemz fenntarthat hasznlatok kialaktst. Mivel, a hatron tnyl tercier geotermlis vzadk hivatalosan mg nincsenek lehatrolva, a kutatsunk kezdeti szakaszban el kellett ksztennk egy koncepcionlis hidrogeolgiai modellt, mely sszegzi a vzadk elterjedsre s viselkedsre vonatkoz elmleti ismereteinket.

    Az orszgok ltal megosztott termszeti erforrsok fenntarthat hasznostsa kulcsfontossg problma, melynek megvlaszolsa a projekt f clkitzse. Az olyan termszeti erforrsok, mint amilyen a geotermlis energia is, melynek f hordoz kzege a felszn alatti ramlsi plyk mentn mozg vz, dnt mtkben az orszg hatrokat tvel fldtani szerkezetekhez kthetk (1. bra). A geotermlis energia kszletek meghatrozst, illetve azok hatroktl fggetlen rgibeli korltainak kialaktst csak a hatron tnyl egyttmkdsben ksztett sszekapcsolt gazdlkodsi rendszer kpes kezelni. Klnsen igaz ez a hatrokkal osztott vzadk esetben, hiszen a hatronokon tnyl harmonizlt gazdlkodsi stratgia hinyban vgzett vzkivtelek negatv hatssai, (kimerls vagy tltermels), az orszgok kztt szksgtelen gazdasgi s politikai feszltsgeket idzhetnek el. A hatron tnyl erforrsok komplex rtkelsre vonatkoz kvnalmak megegyeznek a Vz Keretirnyelv (2000/60/EC) ltal fellltott vzvdelmi szablyozs s sszer vzhasznlat elrsaival.

    1. bra A Pannon medence geotermlis rendszernek sematikus brja

  • 2

    A fenti problmk megoldsnak egyik eszkze a tercier geotermlis vzadk hidrogeolgiai koncepcionlis modelljnek a kialaktsa, melyben a lehetsges hidrogeolgiai rendszerek jellemzse egysges szempontok szerint kerl lersra s rtkelsre. A modell szksgszeren szintn tartalmazza a meglv informcik kritikai ttekintst, tovbb a hidrosztratigrfiai egysgek, fontos tektonikai elemek, stb. trbeni megadst. Az ramlsi peremfelttelek megadst kveten a lehetsges ramlsi tvonalak rtkelse is elvgezhet. A regionlis koncepcionlis hidrogeolgiai modellben kell megmagyarzni a vzad rendszer termszetes ramlsi s transzport folyamatait, mg a folyamatok szmszerstse csak numerikus modellek alkalmazsval vgezhet el.

    2. Felsznalatti ramlsi rendszerek a T-JAM projekt terletn

    2.1 Magyarorszg A T-JAM projekt terletn a kvetkez ramlsi s transzportfolyamatokkal kell szmolnunk.

    Az alaphegysg vzvezet zninak dnt tbbsgt az alaphegysg legfels, mllott, illetve karsztosodott rszei adjk. A hegyvidki rszek szabad felszn repeds s karsztvizei biztostjk fknt az utnptlst a gravitcisan vezrelt alaphegysgi ramlsi rendszernek. Ennek kt formja lehetsges:

    a medenceperemi illetve a hegyvidken belli hidegforrsokon felsznre jut egyszer gravitcis karsztvz ramlsi rendszer (helyi-, vagy kztes ramlsi rendszer)

    a medencekitlts al raml, kevert gravitcis s geotermikus vezrls rendszer (regionlis karsztvz ramls), melynek megcsapoli termszetes krlmnyek kztt fknt a hegysgperemi langyos s meleg forrsok.

    Ezen fell ugyancsak szmolni kell azzal, hogy a karsztos repedezett rendszer helyenknt a fed rtegek vzramlsi rendszerhez kapcsoldik, azokbl vizet tvehet, illetve azokba vizet tadhat. A magyarorszgi rszeken az egyszer gravitcis karsztvz ramlsi rendszer kategriba sorolhatk a Dli-Bakony s a Keszthelyi hegysg felsznen lv karsztterletein beszivrg vizek egy rsze, amely a peremi rszeken felsznre jut. Ilyenek a Keszthelyi hegysg dli rszein fakad hideg forrsok (ezek kzl a legnagyobbak, tbb tz l/s hozam Erzsbet, Jnos s a Festetics forrsok). Ugyancsak ide tartozik a Hvzi-t forrsbarlangjban megjelen hidegforrs is. A kevert gravitcis s geotermikus vezrls rendszer pldja a T-JAM projekt terletn a Hvzi-t forrs, mely a vilg egyik legnagyobb termszetes termlviz forrstava. Hozama az 1960-as veket megelzen meghaladta az 500 l/s-ot, 1970-1990 kztt a bakonyi bauxitbnyszat vztermelsnek hatsra hozama lecskkent 300 l/s krlire. A bnyszati vztermels lelltsa utn a hozam stabilizldott a 390-420 l/s tartomnyban. A hatvanas veket megelz termszetes hozam s a jelenlegi hozam kztti klnbsg oka rszben a klmavltozs hatsra bekvetkezett beszivrgs-cskkens, rszben a karsztbl szrmaz megnvekedett ivvztermels

    A Dli-Bakony s a Keszthelyi hegysgben beszivrgott vizek dnt mrtke nem kzvetlenl a forrsok fel irnyul, hanem a dnten trisz s krta karbontokbl ll medencealjzat fels, karsztosodott zniban ramlik a medencealjzat mlyebb rszei fel. A nagyobb srsg hidegebb vz ramlsa sorn felmelegszik, srsge cskken. Azokon a medence belseji rszeken, ahol j vzvezet-kpessg s jelents vertiklis kiterjeds

  • 3

    szerkezettel tallkozik ltrejn az gynevezett h-kmny jelensg (nylt konvekcis ramlsok). A hkmnyben felraml vizek a megcsapolsi pontok fel irnyulnak. A geotermikus anomlik alapjn a Zalai medencben is felttelezzk ilyen hkmnyek megltt 3000-3500 m mlysgben, elssorban a Nagylengyeltl szaknyugatra, nyugatra es rszeken. A vzramlsok a hkmnyek aljig szles svban nagy terlet hjt sszegyjtve rkeznek, majd a kmnyen s a forrsokig tart ramlsok mr szkebb terletre koncentrldnak. A visszaraml meleggban a felfel irnyul vizek valamelyest hlnek, de mg gy is a normlis geotermikus viszonyokhoz kpest 20-40 C tbblet hmrskletet mutatnak.

    A gravitcis s geotermikus erk hatsra kialakult Zalai rendszerre jellemzk a fedrtegeknl alacsonyabb potencil-szintek, krnyezeti nyoms-rtkek. A rendszer hg, karsztvizes vzminsgi adatai (Ca-Mg-HCO3 tpus vizek) jl kirajzoljk az ramlsok ltal bejrt trrszeket s a nagy keveredses ramlsok megltt igazoljk. A Hvzi-t barlangjban fakad nagyhozam 40-41 C forrsok ltal felsznre jut hmennyisgbl pedig igazolni lehet a nyoms s vzminsgi adatokbl kirajzold medencealjzati ramlsi terlet nagysgt. Geotermikus energia-gazdlkodsi s hvzgazdlkodsi szempontbl alapvet rdek a medencealjzathoz kapcsolhat termszetes hkmnyek zavartalan mkdsnek fenntartsa, ezrt a geotermikus hasznostsok krnyezeti hatsvizsglatainl erre kln gondot kell fordtani.

    A karsztos repedezett rendszer s a fed rtegek kapcsolt vzramlsi rendszereit reprezentlja a Hvzi t nyugati s szaki krzete, ahol a trisz karsztos s repedezett kzetekre kzvetlenl pannniai vzvezet formcik teleplnek. Zalacsny trsgben a termlvz hasznostsok szempontjbl legjelentsebb delta-front medencebeli vzad rtegeinek vize a terml-karsztot tpllja. Az eltr sszettel vizek keveredse hozzjrul a Hvzi-t s krnyezetben lv termlvizek specilis karakterhez. A pannniai rtegek s a termlkarszt viznek keveredsbl szrmaz karsztkorrzis folyamatok hatsra a Hvz-t nyugati-szaknyugati krzetben jelentsen megnvekedett a rtegek vzvezet-kpessge, biztostva azt is, hogy e krzetben a klnbz hmrsklet s vzsszettel meleg s langyos karsztvizek is keveredni tudjanak. A keveredsi krzetben lv monitoring-kutak vzszintvltozsai jl korrellnak a Hvzi-t hozamval. Jelenleg a trsgi vzgazdlkodsi intzkedsek, (ellenrzsek, s termelsi korltozsok) alapjul az interneten hozzfrhet monitoring-adatok szolglnak.

    Az alaphegysgi rszekkel gyakran egy hidraulikai egysget alkotnak az arra kzvetlenl telepl idsebb miocn vzvezet kpzdmnyek: az abrzis s parti homokok, kavicsok, illetve a ztonymszkvek, -homokok. A potencilis aljaztbeli geotermikus rezervorok kijellsnl ezeknek a miocn kpzdmnyeknek (elssorban a bedeni s szarmata vzvezet formciknak) a trbeli elhelyezkedst, hidrogeolgiai jellemzit mindenkpp figyelembe kell venni. A Zalai medencben ltestett sznhidrogn-kutat frsok rteg-prbi, a mrt nyomsok s a megismert vzminsgi adatok szintn arra utalnak, hogy geotermikus energia-hasznosts szempontjbl kiemelt jelentsgek az alaphegysgi rszekkel egy hidraulikai egysget alkot idsebb miocn vzvezet kpzdmnyek.

    A gravitcis vzramlsi rendszertl elszigetelt, vagy tvoli helyzet rszeken alapveten stagnl, vagy csak lass migrcival jellemezhet folyamatokkal kell szmolnunk. Az itteni vizek ltalban a legutols tengerelnts, vagy cskkent-ssvizi tavi elnts fosszilis rtegvizt tartalmazzk. A medence rszeken szmolni kell a korbbi, vagy a jelenben is mg ltez tlnyomsos migrcis rendszerek megltvel. Ezek ltalban a vastagabb, rossz vzvezet, agyagos, agyagmrgs rszeken alakulnak ki (miocn-pannon agyagmrgk); fknt kompakcis eredet, esetenknt tektonikus s diagenetikus hatsok is szerepet

  • 4

    jtszhatnak kialakulsukban. A tlnyomsos znkbl a magasabb medencebeli, vagy alaphegysgi vzvezet egysgek fel val lass, keresztramlsokkal trtn vzramlsoknak alapveten vzminsgi, vzgeokmiai szempontbl van jelentsge. ltalban az innen szrmaz vz mennyisge ritkn haladja meg az emltett vzvezetk vzforgalmt, azonban a tlnyomsos znk viznek magas oldottanyag tartalma jelentsen hozzjrulhat, (mintegy fszer-knt), a vzvezet rendszerek karakternek, esetenknt gygyhats-nak kialakulshoz. A Zalai-medence keleti rszein DST mrsekkel is igazolhatk a fent emltett tlnyomsos rtegek, amelyek elssorban a vastagabb miocn-als-pannniai agyagmrgs rszekbe