Felszín alatti vizek - A felszín alatti vizek hőmérséklete, minősége, a források típusai

FELSZÍN ALATTI VIZEK (TALAJVÍZ, RÉTEGVÍZ, RÉSVÍZ)
A FELSZÍN ALATTI VIZEK HŐMÉRSÉKLETE, MINŐSÉGE, A FORRÁSOK TÍPUSAI

A földi vízkészlet legkevésbé pontosan becsülhető része a felszín alatt helyezkedik el. A készletbecslési bizonytalanságok ellenére is kimondható, hogy a vízkörforgásba kerülő többé-kevésbé felszín alatti víz mennyisége - mintegy 4000 méter mélységig számolva - legalább egy nagyságrenddel meghaladja a tavak, folyók, az élővilág és az atmoszféra együttes víztömegét. A földrajzi burokban betöltött szerepét az is növeli, hogy elterjedése planetáris értelemben is általános, így ha eltérő mértékben is, de mindenhol rendelkezésre áll a földrajzi burok természeti folyamatainak, és általában a társadalom céljaira is elérhető és igénybe vehető. Az élettelen és élő természet felszíni jelenségeinek számottevő része legalább közvetve a felszín alatti vízhez, illetve annak hatásaihoz is kapcsolódik, és azt a társadalommal együtt igényli, és készletét fogyasztja. Pótlódása részben a kéreg (vagy az alatta lévő mélyebb szférák) vízleadása révén (juvenilis víz), túlnyomó részben azonban a felszín irányából történik.

A felszín alatti víz elhelyezkedése

A helyzet szerinti osztályozás elsősorban a víztartó kőzetek jellegét veszi tekintetbe. Ennek alapján a porózus és hasadékos kőzetek vizeit lehet elkülöníteni. Az előbbi a kőzet szemcséi közti különböző méretű pórusokban helyezkedik el, az utóbbi viszont a kőzet repedéseit, réseit, járatait tölti ki, vagyis ott fordul elő, ahol a kőzet folytonossága valamilyen okból megszakad (résvíz). A porózus kőzetek lehetnek vizet áteresztők és gyakorlatilag vízzárók. E tulajdonságuk a bennük lévő víz mennyiségét és viselkedését - pl. mozgás- és nyomásviszonyait - nagymértékben befolyásolják, ezért a további vízfajták elkülönítésében jelentős szerepük van. Hagyományos meghatározás szerint a porózus kőzetekben a felszín alatt, de az első vízzáró réteg fölött elhelyezkedő vizet talajvíznek, a vízzáró rétegek közé zárt vizet rétegvíznek nevezzük.

A felszín alatti porózus kőzetek mindenütt tartalmaznak bizonyos mennyiségű vizet, de talajvízről csak akkor beszélünk, ha valamennyi pórust víz tölt ki. A talajvíz tükre tehát ott húzható meg, ahol a pórusok egy részében már megjelenik a levegő. A felszín és a talajvíztükör közötti zóna víztartalmát talajnedvességnek nevezzük.

A talajnedvesség

A talajnedvesség meglehetősen sok formában fordul elő a talajban, illetve általában a porózus kőzetek talajvízszint feletti tartományában. Fontosabb csoportjai a következők:

A kristályvíz a kristályszerkezetbe beépülő vízmolekulákból áll. Különösen jellemző az agyagásványok esetén. Beépülése az agyag duzzadásával jár. Mivel a kristályokból csak a felszín közelében kivételesen tapasztalható 270-500 °C között távozik, ezért jelenléte viszonylag állandó, és az így lekötött víz hosszú időre kiesik a víz körforgásából.

Erősen kötött vízburoknak vagy adszorbeált víznek a talajszemcsék felszínén molekuláris, illetve ozmotikus erők hatására megtapadó, 100 molekula átmérőnél általában nem vastagabb vízhártyát nevezzük. A szemcsékre nagy erővel tapad, csak erős szívó hatás képes azok felületéről leválasztani. Ha a talajban csak erősen kötött víz van, úgy az teljesen száraznak tűnik. Az ilyen vizet a növényzet sem képes felhasználni, ezért ez a növényzet számára holtvíz. Ennél az értéknél a növények hervadni kezdenek - hervadáspont.

A lazán tapadó (adhéziós) víz részben még hártyát képez a szemcsék körül, de vastagsága már ezer molekulaátmérő is lehet, és tapadása jóval kisebb. Másik része ún. függő víz formájában van jelen, mindenekelőtt a pórusok szögletében. Fennmaradása a nehézségi erő és az emelő hatású kapilláris egyensúlyának a következménye. A talajlevegő cirkulációját nem akadályozza, és általában víz formájában is mozoghat. Thurner szerint 1 dm3 földes kiszáradt talajban 30-40 cm3 ilyen típusú víz marad. Ennek egy része már a növényzet számára is felhasználható. A pórusszögletvíz átmenetet jelent a kapilláris víz felé.

A kapilláris víz közvetlenül a talajvíz tükre fölött helyezkedik el. A kapilláris erők a hajszálcsövekben a vizet, a nehézségi erőt leküzdve fölfelé emelik. A kapillárisok mennyiségétől és méretétől függően eltérő vastagságú zónát jelent. Finomabb szemcséjű kőzetben (talajban) az emelés értéke nagyobb. Kavicsban csupán néhány cm, homokban 20-80, löszben, iszapban 100-400 cm, agyagban ennél is több lehet. A kapilláris övet gyakran egy nyílt és egy zárt kapilláris zónára osztják. A zárt övben (a talajvízhez közelebb) minden kapillárist víz tölt ki, a nyílt zónában viszont levegővel telt kapillárisok is vannak. Mivel a kapillárisoknál nagyobb pórusokban is levegő van, a kapilláris öv különösen fontos a növényzet számára. Itt a gyökerek könnyen vízhez jutnak, de a levegőnek köszönhetően fulladásuk veszélye sem áll fenn. Széles kapilláris zónák értelemszerűen nagy vízmennyiséget tartalékolnak, és így a növények vízellátását zökkenőmentesen biztosítják.

A szivárgó víz a kapilláris vízzel ellentétben lefelé mozog, mert a rá ható erők közül a nehézségi erő érvényesül leginkább. A felszínre érkező csapadékvíz a talajba hatol, és a talajvíz irányába szivárog. Azt azonban nem mindig éri el. A mi éghajlatunkon a talajvíz, szivárgás útján rendszerint csak a téli félévben utánpótlást. Ilyenkor a kisebb párolgás miatt és a többnyire tartós felszíni vízutánpótlás következtében a szivárgó víz a talajvízig juthat. Köztes lefolyásnak nevezzük, ha a szivárgó víz a felszín és a talajvíztükör közötti, vízzel telítetlen zónában a felszínnel párhuzamosan mozog.

A talajvíz

A talaj (ill. kőzet) valamennyi pórusát kitöltő talajvíz döntő mértékben a nehézségi erő hatása alatt áll. Alapvetően az határozza meg helyzetét és mozgásait is (utóbbit a súrlódási erő is befolyásolja). Mivel a talajvíz és a felszín között nincs vízzáró réteg, ezért csak kivételes esetben kerül nyomás alá, egyébként tükrén a külső légnyomás hatása érvényesül (nyílt tükrű talajvíz).

A mérések alapján megállapítható a talajvíztükör tengerszint feletti magassága (abszolút talajvízszint) és a felszín alatti mélysége (relatív talajvízszint). Az abszolút talajvízszint nagyjából a domborzat konfigurációjához idomul, de a terep magasságkülönbségeit tompítva követi.

A talajvíz elhelyezkedésének "klasszikus" esete, ha a felszín vízáteresztő anyagában van, az alatta fekvő vízzáró réteg fölött. Bonyolultabb a kép, ha a felszínközeli vízáteresztő rétegben vízzáró lencse fordul elő, vagy a vízzáró felszíni réteg zár magába áteresztőlencsét. Előbbi esetben az ingadozó talajvíz magasra emelve elborítja a vízzáró lencsét, és süllyedése után a lencse egy ideig még fenntart valamennyi vizet (időszakos talajvíz). A másik az ún. általajvíz esete. Az általajvíz az időnként megrepedező zárórétegen át pótlódhat. Ha több, lencseszerűen elhelyezkedő vízzáró réteg tagolja a talajvizes zónát, akkor a mélyebben fekvő lencsék "árnyékában" nyomás alá kerülhet a talajvíz, és ez már a rétegvizek felé jelent átmenetet. A fedőréteg átfúrásával ilyenkor a fúrólyukban megemelkedik, sőt a felszínre is kifolyhat a talajvíz.

Talajvízháztartás

A talajvíztükör szintje általában nem stabil, változásai azonban a felszíni vizekhez képest rendszerint lassúak, és az ingadozás mértéke sem túl nagy. A főbb bevételi és kiadási tételek ismeretében pedig változásainak előrejelzésére is van közelítő mód.

Bevételi oldal:

A talajvíz legfontosabb táplálója a csapadék. Száraz területeken a csapadéktáplálás azonban csak közvetve, távolabbi vidékekről való hozzáfolyás révén történik. Nálunk főleg a téli csapadék biztosítja az utánpótlást. A legjelentősebb talajvízszint-emelkedést a már előzetesen átázott talajra jutó újabb vízmennyiség okozza, tehát, ha a tél folyamán átnedvesedett talaj jelentős kora tavaszi (március) csapadékot kap, különösen magas talajvízre lehet számítani. A talajvíz-emelkedés tekintetében a tél eleji csapadék hatása kisebb, mert az még főként a talaj nedvességtartalmának növelését szolgálja.

Valamely hely talajvizét a környezet nagyobb abszolút magasságú talajvize is táplálja. A talajvíz oldalirányú áramlása különösen hegylábi területeken, medencékbe nyúló hordalékkúpok testében erős. Áramló talajvizű helyeken a talajvíz visszatartását, szintemelését gyakran az áramlás irányára merőlegesen épített vízzáró anyagú felszín alatti gátakkal biztosítják. Ahol a felszín lejtésében hirtelen csökkenés következik be (pl. hordalékkúpok peremén), gyakori a talajvíz felfakadása, belvizek kialakulása.

Fontos talajvíztápláló forrást jelentenek az állandó jellegű felszíni vizek. De csak akkor, ha tükrük tartósan a talajvíz szintje fölött van. Vizük oldalirányú elszivárgásának lehetősége jórészt a határoló kőzetek permeabilitásától függ. Az erősen ingadozó vízállású felszíni vizek talajvízre gyakorolt hatása nem egyértelmű. Alacsony vízállásnál a környező területekre szívó hatást is gyakorolhatnak, és így ott a talajvízszintet csökkentik. A vízfolyások árvizeinek duzzasztó hatása csak a nagyobb folyók esetében éri el a kilométeres szélességet. Tartós duzzasztás (pl. völgyzáró gátak) következtében ugyan szélesebb lesz a talajvíz emelkedési sávja, de kiterjedését korlátozza az a tény, hogy az emelkedő talajvíz párolgása növekszik, és ez a párolgási többlet bizonyos távolságon már felemészti az utánpótlást.

Világszerte megfigyelt jelenség, hogy a talajvíz az öntözés hatására is emelkedik. Főleg az árasztásos öntözés (rizstermelés) okozhat az elárasztott területeken kívül is olyan mértékű szintváltozást, hogy a megemelkedett talajvíz csökkentésére külön vízelvezető csatornahálózatot kell létesíteni.

A vízpára kondenzációjából származó vízbevétel mértéke, főleg a megfelelő számú mérés hiánya miatt, máig vitatott.

Kiadási oldal:

A talajvíz legfőbb természetes fogyasztója a párolgás. A párolgási veszteség annál nagyobb lehet, minél közelebb van a talajvíztükör a felszínhez. A mély talajvizű területek párolgási vesztesége kisebb.

A kiadási oldal összetevőinek többsége egyúttal vízszintemelő tényező is. Áramló talajvíz esetén általában nemcsak hozzáfolyás, hanem az alacsonyabb területek felé elfolyás is van. A felszíni vizek pedig nemcsak duzzaszthatnak, hanem a vízállástól függően leszívási felületet is kialakíthatnak.

Fontos, napjainkban növekvő jelentőségű veszteséget okoz a talajvízkészletben a társadalom vízkiemelése. Ez jelenthet tervszerű talajvízszint-csökkenést különböző gazdasági célok (bányászat, településfejlesztés, mezőgazdaság stb.) megvalósítása érdekében, de lehet bizonyos gazdasági tevékenység spontán eredménye is (pl. a társadalom növekvő vízigényének fedezése). A tartós talajvízszint-változás (az emelkedés is) valamely terület ökológiai egyensúlyának megbomlását, az ökológiai viszonyok megváltozását és új, esetleg egyáltalán nem kívánatos egyensúly kialakulását okozhatja.

A tápláló és fogyasztó tényezők együttes hatására a talajvízszint állandó - bár a felszíni vizekhez képest - lassú változásban van. A viszonylag tartós és többnyire szabálytalanul fellépő egyirányú változások mellett határozott évi ingadozás figyelhető meg.

A rétegvíz

A rétegvíz rendszerint teljesen kitölti a vízzáró rétegek közötti zónát. Mivel az impermeábilis rétegek fölülről és alulról is szorítják, ezért nyomás alatt van. A nyomás legközönségesebben hidrosztatikai, mert a környező területek magasabb vízszintjétől származik. Nyomásnövelő hatása lehet azonban a rétegek gáztartalmának és a felső kőzettest súlyának is. A nyomás következtében a fedőréteg átfúrása esetén a víz a fúrólyukban megemelkedik. Nyugalmi szintje nem mindig áll be a felszín alatt, a víz gyakran a felszínre is kifolyik, felszökik.

Az artézi (réteg) vizek felhalmozódására a víztartó és vízzáró rétegek szinklinális jellegű települése ad ideális lehetőséget. Ez főként laza üledékkel kitöltött zárt medencék esetén valósul meg. Ilyenkor a víztartó rétegek a szinklinális peremén a felszínre buknak, így ott lehetőség nyílik a felszíni utánpótlásra, és a hidrosztatikai nyomás is egyszerűen magyarázható. Ha a víztartó réteg nem éri el a felszínt, az utánpótlás is körülményesebb. Esetleg a rétegnyomás préseli át a vizet a nagy hézagtérfogatú felső vagy alsó agyagból a közbezárt durvább szemcséjű rétegekbe. Ha az utánpótlás esetleg teljesen lehetetlen, fosszilis vizekről beszélünk.

Az artézi vizek a megfelelő rétegek ismétlődésétől függően egymás alatt több szintben is helyet foglalhatnak. Alkalmas település esetén tekintélyes készletek halmozódhatnak fel. A vízellátásban játszott jelentős szerepüket a mennyiségen túl főleg annak köszönhetik, hogy nagyobb mélységük és a felszínnel való laza kapcsolatuk következtében viszonylag jól védettek a felszíni szennyező hatásoktól. A terjedelmes artézi medencék olykor ország-, sőt földrésznyi területek legfontosabb vízellátói.

Az artézi medencék klasszikus típusa a Párizsi-medence, ahol a felszín zömmel vízzáró fedője alatt jó víztartó homokkő- és mészkőrétegek fekszenek, amelyek a medence középpontjától a peremek felé jelentősen emelkednek. A medence centruma mindössze 26-30 m tengerszint feletti magasságú, a peremvidékeken viszont 200-250 m magasan bukkannak elő a víztartó rétegek.

Az artézi medencék másik típusánál csak az egyik szárnyon emelkednek fel - többnyire valamilyen hegységre támaszkodva - a víztartó rétegek. Itt a vízutánpótlás ebből az irányból származik. Ilyen terület Észak-Amerikában a Préri-tábla.

Alföldünk artézi vizei a medencét változatosan kitöltő fiatal laza üledékekben vannak. Főként a negyedidőszaki durvább szemcséjű folyóvízi rétegek és a felső-pannóniai tavi lerakódások a jó vízszolgáltatók. Az alsó-pannóniai tenger, tavi márgák és kemény homokkövek, valamint a 300-400 m átlagos vastagságú pliocén agyagok vízben szegényebbek.

A szabálytalan jellegű rétegváltakozás jórészt annak a következménye, hogy az Alföld nem egységes, a peremektől a központ felé lejtő süllyedékként töltődött fel, hanem egymástól általában független fiókmedencékként. Az Alföld mélységi vízben leggazdagabb területei egyrészt a Duna völgye, a Bereg-Szatmári-síkság, a Bodrogköz, a Sajó-völgy alsó szakasza és részben már eltemetett hordalékkúpja.

A résvíz

A kőzetek repedéseiben, hasadékaiban, üregeiben lévő vizet nevezzük résvíznek, tekintet nélkül a rések keletkezési körülményeire. A vizek egy része a kőzet kialakulásával egyidős (pl. a kőzet megszilárdulásakor a térfogatcsökkenés eredményeként jött létre), más esetekben viszont utólag keletkezik.

Mivel nagy térfogatú, jelentős mennyiségű víz befogadására alkalmas repedésjárat- vagy üregrendszer a természetben elsősorban a kőzet oldódása révén alakul ki, ezért a résvizek zöme a karsztosodás által teremtett víztárolókban helyezkedik el, és így joggal viselheti a karsztvíz megjelölést. A karsztvíz kőzetminőséghez kötött fogalom. A legelterjedtebb, viszonylag jól oldódó kőzettípus a mészkő, így a karsztvíz főként mészkőterületeken jellemző, de előfordul a kevésbé jól oldódó dolomitban és a jobban oldódó, de kevésbé kiterjedt kősó- és gipsztelepekben is.

A nem karsztosodó kőzetek résvízmennyisége általában kicsi, legfeljebb a felső néhány tízméteres övben lehet jelentős az aprózódás és a mállás miatt. A szerkezeti vonalak mentén vagy az elenyésző térfogatú mikrorepedésekben tárolódó víz mennyisége nemcsak kevés, de rendszerint pótlódása is igen lassú, így kivételes esetektől eltekintve nincs érdemleges gazdasági jelentősége.

A karsztvíz helyzete és típusai

A felszínről a karszt belsejébe szivárgó víz útja első szakaszán - ahol egyébként legerősebb az oldó hatása - nagyon esetlegesen tölti ki a járatrendszert. Ezért ennek az ún. leszállóövnek a vízmennyisége szélsőségesen ingadozó, ami jól tükröződik a belőle táplálkozó források vízhozamában, sőt a források erősen különböző magassági helyzetében. A leszállóövben általában nem alakulhat ki nagyobb összefüggő karsztvízszint. Ahol helyileg ez mégis bekövetkezik - nagyobb mennyiségű lefelé mozgó víz a szűk járatokban viszonylag tartósan megmarad -, ott függő karsztvízövről beszélünk.

A harmadik, az ún. támaszkodóöv vize a karsztos kőzettömeg alján fekvő vízzáró kőzeten halmozódik fel. A támaszkodóöv vizének felszíne - mindenekelőtt az ún. autogén karsztokban - óraüvegszerűen feldomborodik, és benne az alacsonyabb peremi részek felé jobbára horizontális áramlások alakulnak ki. Ha a vízzáró alap mélyen, a környező erózióbázisnál mélyebben fekszik, a támaszkodóöv vízszintes áramlásai egy lencse formájú zónában jellemzőek. Itt a víz oldóhatása - főként a keveredési korrózió miatt - jelentős lehet, a támaszkodóöv alsóbb részein azonban már minimális, hiszen ott mozgása gyakorlatilag megszűnik. Tömege viszont nagy és kevéssé ingadozó.

A karsztvíz helyzet szerinti osztályozásának másik módja, ha szintjét a környező területekhez (a közvetlen erózióbázishoz) mérjük. Ha annál magasabban fekszik, sekélykarsztról beszélünk, ha a víztömeg az alatt helyezkedik el, mélykarsztnak nevezzük. A sekélykarszt felszíni kapcsolatai közvetlenek, vízmennyisége erősen csapadékfüggő. A mélykarszt vize viszont csak jelentős késéssel követi a csapadékot. A karsztvízviszonyokat az is befolyásolja, hogy a karszt közvetlenül a felszínen van (a felszínig tart), tehát nyílt karszt, vagy vízzáró rétegek fedik, fedett karszt. Utóbbi esetben gyakori, hogy a karsztos zóna üregeit a víz teljesen kitölti, és a fekü- és a fedőközet szorításában nyomás alá kerül.

A karsztos járatok egészében véve sokkal gyorsabb vízmozgást tesznek lehetővé, mint a porózus kőzetek. A karsztok belsejében nem ritka a néhány száz m/óra sebességű áramlás (nem is szólva a búvópatakokról). Ezért a csapadék és a hóolvadékvíz sokkal gyorsabban hat a karsztvízszintre, mint pl. a talajvízre. Mivel föld alatti átfutási ideje lerövidül, kisebb a lehetősége az öntisztulásra. A porózus kőzetek szűrő hatása is elmarad. mindezek miatt a karsztvíz igen érzékeny a felszíni szennyező hatásokra.

A karsztvidékek üreg- és járatrendszerei rendszerint tekintélyes víztömeget tartalékolnak, és az adott területek vízellátása szempontjából döntő jelentőségük lehet. Ezt a bővizű természetes karsztforrások esetén ki is használják. Újabban a mesterséges vízkiemelés vált általánossá. Ezt sokszor a bányászat követeli meg, mert bizonyos ásványkincsek csak a karsztvízszint süllyesztésével termelhetők ki.

A felszín alatti vizek hőmérséklete

A felszínt felépítő anyagok szigetelő hatása miatt a felszíni hőmérséklet-ingadozás a talajban a mélység felé haladva csökken. A napi hőingás - az anyagi minőségtől függően - legfeljebb egy, az évi esetleg 20 m-ig érezhető. A víz hőmérséklete ezért az ún. neutrális zónában már lényegileg változatlan, és értéke az adott hely évi középhőmérsékletével egyezik meg.

Kis mélységből származó vizek esetében - azaz normál körülmények között - az évi középhőmérséklettel megegyező vízhőfok várható. Ha a víz ennél melegebb, akkor valamilyen plusz energiához jutott, és tisztán vízföldrajzi értelemben konkrét hőmérsékletétől függetlenül hévíznek tekinthető.

A mélyebben fekvő vizek magasabb hőmérséklete a geotermikus gradiens következménye. Ahol annak lépcsői az átlagnál (33m /1 °C) kisebbek, már kis mélységből is viszonylag meleg víz nyerhető. A Kárpát-medence, mindenekelőtt az Alföld, lemeztektonikai okokból ilyen terület, és ezért a feltárt rétegvizek jelentős hőenergiát hordoznak.

A magas hőmérsékletű mélységi vizek, főleg ha jelentős ásványanyag-tartalmuk is van, gyakorta gyógyhatásúak - gyógyfürdők.

A felszín alatti vizek minősége

A felszín alá kerülő víz eredeti tulajdonságaitól, valamint a különböző rétegekben megtett útja során végbemenő oldási és más vegyi folyamatoktól függően többé-kevésbé híg oldattá változik, és egyúttal savas vagy lúgos jelleget is kaphat. A természeti folyamatokban való részvétele jelentős mértékben ezen tulajdonságaitól függ, és kemizmusa a társadalmi hasznosíthatóságát is befolyásolja.

Vízföldtani-vízföldrajzi szempontból az általános minőségi jellemzők közül főleg a felszín alatti vizek keménysége, szénsavtartalma (karbonátagresszivitása), illetve kémhatása (pH) fontos.

A kristályos és vulkáni kőzetek, számos metamorfit (pl. csillámpala), egyes üledékes kőzetek (kvarcos kötőanyagú homokkő) vize általában lágy (legfeljebb 5 nk). A karsztvizek keménysége tág határok között mozoghat: Ha a víz fedetlen (talaj nélküli) mészkőfelszínen szivárog a karszt belsejébe, nem jut elég szén-dioxid tartalomhoz, és így a mészoldó hatása is kicsi, ezért lágy marad. Ha viszont erősen szénsavas és sok karbonátot old, igen kemény lehet.

A vizek használhatósága szempontjából lényeges körülmény azok sótartalma (a só mennyisége és minősége is). Az oldott sómennyiséget többnyire mg/l-ben vagy ‰-ben adják meg. Ha azok mennyisége meghalad bizonyos - fajtánként eltérő - határértéket, ásványvízről beszélünk. Az édesvizek össz-sómennyisége 1 ‰ alatti, az 1 ‰ körüli sókoncentráció átmenet a sósvizek felé (brakkvíz).

Mindkét kategóriában további altípusok különíthetők el. A minőségi elkülönítés az oldott kationok és anionok alapján történik. Az ásványvizek esetén legismertebb a Hintz- és Grünhut-féle osztályozás, amely az 1000 mg/l szabad szén-dioxidot tartalmazó egyszerű savanyúvizek mellett további nyolc típust különböztet meg:

Alkálikus vizek
Földes-meszes vizek
Konyhasós vizek
Keserű vizek
Vasas vizek
Kénes vizek
Jódos-brómos vizek
Radioaktív vizek

A felszín alatti vizek felszínre lépése

A felszín alatti vizek egy része a nehézségi erő hatására vagy a nyomásviszonyoktól függően a domborzati adottságoknak megfelelően időről időre a felszínre bukkan, és bekapcsolódik a felszíni lefolyásba. A felszínre lépés történhet nagyobb felületre kiterjedően (areálisan) - pl. mocsár vagy lápvidékeken, vizenyős völgytalpakon - lényegileg pontszerűen (források). A vízvezető rétegek és a felszín kapcsolata néha olyan, hogy a források sorba rendeződnek, valóságos forrásvonalat alkotnak. A társadalom növekvő vízszükséglete miatt a föl alatti vizek mind nagyobb részét mesterségesen hozza felszínre (kutak).

Források

A források tipizálása Juhász J. és Keilhack alapján: Leszálló forrás: ha a forrás vízgyűjtő területén a vízzáró feküréteg a víz felszínre lépési helyénél magasabban van. Így a fekü felett összegyűlő víz elvileg teljes egészében a felszínre juthat. Ez leggyakrabban akkor következik be, ha a víztartó réteget a lejtős felszín elmetszi, és a víz annak kiékelődési helyén, réteghatáron bukkan elő (rétegforrás, törmelékforrás).

Átbukó forrás keletkezik, ha a vízgyűjtő terület vízzáró feküje a víz felszínre lépési helyénél mélyebben fekszik, és csak a forrást tápláló víz felszíne van magasabban annál. Ilyenkor csak a forrás szintje felett elhelyezkedő víztömeg kiürülésére van mód. Az átbukó források klasszikus esete, amikor a vízzáró fekü üstszerűen helyezkedik el, és a benne lévő víz mintegy túlcsordul. Átbukónak tekinthetők a duzzasztott források is. A duzzasztást nemcsak vízzáró, hanem kevésbé vízáteresztő réteg közbeékelődése is előidézheti (szűkülő források).

Felszálló forrás: ahol a forráshoz tartozó víz felfelé mozog, tehát a kilépési hely magasabban van a forrást tápláló víz szintjénél. A víz felemelkedését többnyire hidrosztatikai nyomás okozza, de ehhez gyakran a vízben oldott gázok felhajtóereje is hozzájárul. A felszálló vizek pályáit rendszerint vetővonalak jelentik. Az is előfordul, hogy réteggyűrődés teszi lehetővé a felszálló források kialakulását (réteggyűrődéses forrás, felszálló vetőforrás).

A működés jellegéből kiinduló forrásosztályozások két alapvető kategóriája az állandó és az időszakos források típusa. Az időszakos források működése lehet periodikusan ismétlődő (intermittáló források) és szabálytalan időközökben - többnyire ritkán - kiújuló (epizodikus források)

A talaj vagy rétegvizekből táplálkozó állandó források vízhozama többnyire csekély és kismértékben ingadozó. A karsztforrások viszont gyakran igen bővizűek, jóllehet a megbízhatósági indexük alacsony. Mivel a karsztos területek forrásaiban sokszor kiterjedt, tágas föld alatti barlangrendszerek vizei jutnak felszínre, vízhozamuk olykor a kisebb folyókéval vetekszik.

Az intermittáló források működésének szakaszosságát számos körülmény szabályozhatja. A szakaszos működés lehet, pl. évszakos olyan területeken, ahol a csapadék éven belüli megoszlása is ilyen. A szakaszosan működő források főként a karsztos területeken gyakoriak. Ezek általában szifon jellegű üreg- és járatrendszerekben felhalmozódó karsztvíz periodikus kiürülésekor működnek. Intermittáló források a gejzírek is.

Az epizodikus források működésére általában extrém körülmények között kerül sor. Hosszabb nedves időszak hatására, pl. a talaj- vagy karsztvízszint annyira megemelkedhet, hogy az egyébként száraz forrásnyílásokból is vízfolyás indulhat meg.

 
 

© 1999-2005 BEBTE www.bebte.hu