Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Felszín alatti vizbázisok védelme Felszín alatti vizbázisok védelme I. Mennyiségi kérdések I. Mennyiségi kérdések Felszín alatti vizbázisok védelme Felszín.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Felszín alatti vizbázisok védelme Felszín alatti vizbázisok védelme I. Mennyiségi kérdések I. Mennyiségi kérdések Felszín alatti vizbázisok védelme Felszín."— Előadás másolata:

1 Felszín alatti vizbázisok védelme Felszín alatti vizbázisok védelme I. Mennyiségi kérdések I. Mennyiségi kérdések Felszín alatti vizbázisok védelme Felszín alatti vizbázisok védelme I. Mennyiségi kérdések I. Mennyiségi kérdések Simonffy Zoltán Simonffy Zoltán Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék MTA Vízgazdálkodási Kutatócsoport MTA Vízgazdálkodási Kutatócsoport Felszín alatti rendszer: kőzetek, áramlási viszonyok A vízkivétel hatása a vízmérlegre A felszín alatti vízmozgás differenciál-egyenlete A Víz Keretirányelv előírásai A hasznosítható készlet fogalma és meghatározása Víztestek és mennyiségi állapotuk Az éghajlatváltozás lehetséges hatásai Felszín alatti rendszer: kőzetek, áramlási viszonyok A vízkivétel hatása a vízmérlegre A felszín alatti vízmozgás differenciál-egyenlete A Víz Keretirányelv előírásai A hasznosítható készlet fogalma és meghatározása Víztestek és mennyiségi állapotuk Az éghajlatváltozás lehetséges hatásai

2 kb kútból termelnek ivóvizet 1,8 millió m 3 vizet fogyasztunk naponta Magyarországon az ivóvízellátás 95 %-a felszín alatti vizekből történik

3 Az energetikai vízhasználatokat leszámítva a vízhasználatok 80 %-a a felszín alatti vizeket érinti

4 FELSZÍN ALATTI VIZEK felszíni vizek növényzet Merev vázú közetekben tárolt vizek hasadékvizekkarsztvizek Porózus kőzetekben tárolt vizek rétegvíz talajvíz partiszűrésű víz talajnedvesség telített zóna telítetlen zóna források alaphozam transzspiráció termálvizek Víztípusok

5 Geológiai képződmények elterjedése

6 féligáteresztő réteg (iszap, agyag) lencse vízvezető réteg (kavics,homok) ablak karsztos hegyvidék egy többrétegű felszín alatti áramlási rendszer összetevői

7 Utánpótlódás: csapadékból történő beszivárgásMegcsapolás: párolgás vagy vízfolyás 1000 év 100 év 10 év < 1 év Utánpótlódási és megcsapolási helyek közötti áramlási pályák, ennek megfelelő potenciálviszonyok!!!

8 vízkivétel hatása a regionális áramlási rendszerre

9 Magyarország síkvidéki területeinek ökoszisztémája érzékeny a talajvízviszonyokra Felszín alatti vizektől függő növényzet (szárazföldi ökoszisztémák)

10 A Duna-Tisza közi tájak Utánpótlódás + hasznosítható a vízkivételek készlet ökológiai korlátai

11 Nem látjuk, hogy mi történik, de azért lehet következtetni ….

12 A nagy hordalékkúpokon és a duzzasztott szakaszokon a felszíni vizek táplálják a talajvizet  A talajvíz terep alatti szintje ennek függvényében alakul, és hat a szárazföldi ökoszisztémákra Felszíni és felszín alatti vizek kapcsolata

13 A vízfolyások kisvizeinek jelentős része származik felszín alatti vízből Eső után elhúzódik a kiürülés Őszi csapadékmentes időszakban a vízi élővilág éltetője A csapadék után a felszíni eredetű lefolyás átvált felszín alatti eredetűvé

14 Környezeti és használati értékük nagy Mennyiségi és minőségi védelmük egyaránt fontos Szóval a felszín alatti vizek fontosak, mert …

15 A VÍZMÉRLEG ELEMEI ETtv Qbe Qki Qfa-fsz Qfsz-fa P Efsz Bfsz Kfa ΔV ETtn Lfsz Kfsz v Qfsz,be-Qfsz,ki v v Btv

16 A VÍZMÉRLEG A VÍZMÉRLEG Btv ET tv Q be Q ki Q fa-fsz Q fsz-fa Kfa ΔV t v Vízmérleg a telített zónára ΔV tv /Δt = A·(B tv - ET tv ) + Q be - Q ki + Q fsz-fa – Q fa-fsz – K fa A: vízgyűjtőterület (L 2 ) Δt: a vízmérleg időszaka (T) ΔV tv : a tárolt készlet megváltozása a telített zónában (L) B tv : beszivárgás a talajvízbe (L/T) ET tv : felszivárgás a talajvízből (L 3 /T) Q ki : oldalirányú kiáramlás (L 3 /T) Q fsz-fa : a felszíni vizekből származó szivárgás (partiszűrés is!) (L 3 /T) Q fa-fsz : a felszíni vizeket tápláló felszín alatti víz (L 3 /T) K fa : vízkivétel (L 3 /T)

17 HIDRAULIKAI JELLEMZŐK --- A VÍZMOZGÁS DIFFERENCIÁLEGYENLETE Induljunk ki a vízmérlegből, úgy, hogy az elem térfogata V, felszíni metszete A V·s ·Δh/Δt = Q be - Q ki + A·(B tv - ET tv ) + Q fsz-fa – Q fa-fsz – K s: tározási tényező, az egységnyi nyomásváltozásra jutó tárolt készlet változása (1/L) h: piezometrikus potenciál (L) A jobb oldalon a külső forrásokat és nyelőket vonjuk össze és az egész egyenletet osszuk el a térfogattal: s ·Δh/Δt = (Q be - Q ki )/V + q q: térfogategységre eső forrás-nyelő (1/T)

18 HIDRAULIKAI JELLEMZŐK --- A VÍZMOZGÁS DIFFERENCIÁLEGYENLETE s ·Δh/Δt = (Qbe - Qki)/V + q A jobb oldal első tagja a belépő és a kilépő hozam eredője, vagyis a sebességvektornak (v) a V térfogat felületére vonatkozó integrálja, ennek matematikai azonosságon alapuló kifejtése a vektor divergenciája, valamint, hogy a nyomásváltozás idő szerinti differenciahányadosa helyett a parciális differenciál írható (tekintve, hogy h a helynek és az időnek is függvénye) s ·  h/  t = - div(v) + q Ha a sebességet a Darcy-törvény szerint számítjuk, azaz v = - K. grad(h), akkor: s ·  h/  t = K.div[grad(h)] + q = K ·  2 h + q --- ez a Bussinesq-egyenlet A kezelhetőség érdekében a q forrást h-tól kell függővé tenni

19 Veszélyes anyagok kibocsátása Ivóvízminőség szabvány Fürdővíz szabvány Természet- védelem (NATURA 2000) EU Víz Keretirányelv december 22. Települési szennyvíz- elhelyezés Mezőgazd. nitrátszennyezés elleni védelem Felszín alatti vizek védelme 2000: EU Víz Keretirányelv Az EU új, egységes víz politikája, amely fokozatosan átveszi a különböző direktívák szerepét A fenntartható vízgazdálkodás gyakorlati megvalósításának jogi háttere. ökológiai(!), közgazdasági és társadalmi szempontok Szigorú végrehajtási ütemezés, tervezés, társadalmi kontrollal Az EU új, egységes víz politikája, amely fokozatosan átveszi a különböző direktívák szerepét A fenntartható vízgazdálkodás gyakorlati megvalósításának jogi háttere. ökológiai(!), közgazdasági és társadalmi szempontok Szigorú végrehajtási ütemezés, tervezés, társadalmi kontrollal

20 alaphegység Lokális jelentőségű porózus vízadó Lokális jelentőségű porózus vízadó termálvíz (> 30 o C) porózus kőzetben termál karszt- (> 30 o C) rétegvíz Hideg karszt Hasadék-víz Felsz. alatti vízgyűjtő határa Fel- és leáramlási zónák határai Felszín alatti víztestek kijelölése talajvíz

21 Medencebeli, uralkodóan porózus kőzetekben lévő vizek Hideg vizek Felszín alatti vízgyűjtők Leáramlási területek alatti víztestek Feláramlási területek alatti víztestek Termál vizek Főbb hidrodinamikai egységek szerinti víztestek Felszín alatti víztestek kijelölése Karsztvizek Szerkezeti egységek Hideg vizek Források vízgyűjtői szerinti víztestek Termál vizek Főbb hidrodinamikai egységek szerinti víztestek Hegyvidéki területek vegyes összetételű kőzeteiben lévő vizek (kivéve az előző csoportba sorolt karsztvizeket) Szerkezeti egységek, felszíni vízgyűjtők szerinti víztestek

22 Medencebeli porózus és hegyvidéki víztestek

23 Karszt víztestek

24 Porózus termál víztestek

25 MENNYISÉGI ÁLLAPOT

26 A mennyiségi állapot értékelése A felszín alatti víztest mennyiségi szempontból jó állapotban van, ha az igénybevételek, azaz a közvetett és közvetlen vízkivételek nem okoznak folyamatos készletcsökkenést (tendenciaszerűen csökkenő vízszinteket), nem csökkentik jelentősen az alaphozam mennyiségét azokban a vízfolyásokban, ahol az jelentős a jó ökológiai és kémiai állapot elérése szempontjából, nem csökkentik a talajvízből származó transpirációt, olyan mértékben, amely a felszín alatti vizektől függő szárazföldi ökoszisztémák jelentős károsodásához vezetne, nem indítanak el a receptorok szempontjából káros vízminőség változást (nagy sótartalmú vizek átszívása, szennyezett talajvíz leszívása..stb)

27 A mennyiségi állapot értékelése számítással VKI: Sokévi átlagban a vízkivételek nem haladják meg a hasznosítható készletet Hasznosítható készlet: Az utánpótlódás sokévi átlagos mértéke csökkentve a felszín alatti vizektől függő ökoszisztémák (FAVÖKO) vízigényével Utánpótlódás: A víztestbe csapadékból, felszíni vízből és a vele szomszédos víztestekből belépő vízmennyiség A FAVÖKO-k felszín alatti vizekből származó vízigénye: a felszíni vizek jó ökológiai állapotának eléréséhez szükséges forráshozam és alaphozam, illetve a vizes és szárazföldi ökoszisztémák talajvízből származó párolgása

28 „Top down” megközelítés: A vízkivétel és a hasznosítható készlet összehasonlítása a víztestek szintjén történik „ Bottom up” megközelítés: Az egyes élőhelyek állapotát közvetlenül befolyásoló állapotjellemzők ellenőrzése (lokális feladat) A mennyiségi állapot értékelése számítással

29 Felszín alatti vizektől függő ökoszisztémák (FAVÖKO), lokális értékelés

30 FAVÖKO-k térképe

31 Leáramlási terület Ha az evapotranszspiráció a talajvízből, az alaphozam és az áramlás a szomszédos víztestek felé az ökoszisztémák vízigénye szerint megállapított kritérium, akkor a maradék a hasznosítható készlet Beszivárgás csapadékból felszíni vízből Oldalirányű áramlás a szomszédos víztestek felé Evapo transzspiráció alaphozam Feláramlási terület Evapo- transzspiráció alaphozam Termál víztest A hasznosítható készlet „top-down” becslése

32 A HASZNOSÍTHATÓ KÉSZLET B tv,h + Q felszíni,h + Q be,h – Q kih - ET tv, FAVÖKO – Q alap(forrás), FAVÖKO = HK Terület- használat, Természet -védelem Mennyire használhatjuk a szomszédos területek vízkészletét? Mederben hagyandó vízhozam Utánpótlódás ΔV/Δt = B tv – ET tv + Q be – Q ki + Q felszíni – Q alap(forrás) = 0 (  sokévi átlag) B tv,k – ET tv,k + Q be,k – Q ki,k + Q felszíni,k – Q alap(forrás), k - Kfav= 0 (  nincs tartós süllyedés) A vízkivételt a vízmérleg egyéb elemeinek megváltozásai kompenzálják Vízforgalom szomszédos víztestekkel FAVÖKO vízigény Hasznosítható készlet Regionális vízkészlet-gazdálkodás, érdekeltekkel való egyeztetés!

33 Példa: Duna-Tisza köze, Duna vízgyűjtő, déli rész (ezer m3/nap) % % -20 Szerbia felé mm % 4km2-en 400 mm/év 0 Terület: 1282 km km2 (~ 60 %) km2-en 400 mm/év 185 km2-en 50 mm/év - 20? -18 0,6 l/s/km2, 20 % -100

34 Hasznosítható készlet és víztermelés - kihasználtság (ezer m3/nap-ban) A hat á rmenti v í zforgalom megjelenik a hat á rral szomsz é dos ter ü letek hasznos í that ó k é szlet é ben (k é k oszlopok)

35 m3/nap-ban Az Alföld (kritikus terület) felszíni alatti vízkészlete és a vízhasználatok Öntözés főként illegálisan (18 %) A csatornákkal való megcsapolás jelentős (30%), helyenként >50%. Az ivóvízkivétel a legnagyobb: (47%)

36 219/2004-es Kormányrendelet a felszín alatti vizek védelméről Vízkivételek nem haladhatják meg az ún. igénybevételi határértéket. igénybevételi határérték: a víztestek lehatárolt zónáiban elvonható felszín alatti víz mennyisége – a vízgyűjtő-gazdálkodási tervre alapozva Hazai szabályozás

37 Az ökoszisztémáktól függő területi korlátozások (Vízgyűjtőgazdálkodási Terv!): egy adott körzeten belül a lehető legnagyobb + összes, ill. a hatásvizsgálat előírásának korlátja Részletes elemzések A hasznosítható készlet területi megoszlása

38 ÉGHAJLATVÁLTOZÁS

39 Mi várható Európában 2100-ban? IPCC, 2007 Hőmérséklet ( o C) Csapadék (%) Éves átlagDec, Jan, FebJún, Júl, Aug 3,3 o C3,7 o C3,5 o C 0 % + 7 %-10 % Az átmeneti zónában vagyunk!!! és a Kárpát medencében?

40 A nagyobb, mint 2K félgömbi hőmérsékletnövekedés tartományában a változások nem lineárisak – a csapadék akár nyáron is növekedhet Hasonló időszakok a múltban: (bár ebben az időszakban a telek is általában szárazabbak voltak az átlagosnál ) Várható változások a Kárpát medencében A mediterrán klíma irányába való eltolódás (gyorsan!) tél: nedvesebb és enyhébb nyár: szárazabb és melegebb, szélsőségesen nagy csapadékok!!!

41 Lehetséges párolgás: télen: 15 – 20 mm/ o C (~ 15 %) nyáron: 60 – 80 mm/ o C (~ 10 %) Bartholy, Schlanger, Mika és Domonkos nyomán Csapadék: télen: mm/ o C növekedés nyáron: mm/ o C csökkenés Hőmérséklet: 0,2 – 0,45 o C/évtized változás Várható változások a Kárpát medencében

42 A beszivárgásra gyakorolt hatás talajvizet tápláló beszivárgás A telítetlen zóna feltöltődése a beszivárgáshoz + téli pot. párolgás Téli félévi csapadék Talajvizet tápláló beszivrgás Növekvő feltöltődési szakasz Kicsit nagyobb csapadék

43 Valószínű hatások a felszín alatti vízkészletre A téli félévi csapadék nő, de a párolgás még inkább Felszín alatti vizek utánpótlódása csökken Beszivárgási területeken 10 mm/ o C csökkenés (nagy területeken tűnhet el a kicsi, mm/év-es beszivárgás)


Letölteni ppt "Felszín alatti vizbázisok védelme Felszín alatti vizbázisok védelme I. Mennyiségi kérdések I. Mennyiségi kérdések Felszín alatti vizbázisok védelme Felszín."

Hasonló előadás


Google Hirdetések