Interaktív karsztos terepmodell

Nyomtatás

Interaktív karsztos terepmodell a karsztok sérülékenységének bemutatására

A modell leírása

A karsztos terepmodell egy térbeli alakzat. Két szerkezeti egységre tagolható: a földfelszín alatti részt 1 m széles, függőleges állású lapok reprezentálják, ezek felül (a fennsíki oldalon kb. 40 cm, a völgy oldalán 10 cm magasságban) elhajlanak egymástól mindkét irányba, egyik irányba 15, másik irányba 35 cm-re. Az elhajló oldalak alkotják a felszínt (kb. 50x100 cm), a barlangforma pedig a párhuzamosan futó lapokból domborodik ki, a szemlélő felőli oldalát átlátszó plexilap zárja le. Így felülről nézve egy karsztos felszínt láthatunk, oldalról nézve pedig egy barlang hosszmetszetét. A két lapot csavarok szorítják össze, és egy alumínium profil talpban áll. Oldalról és alulról a két lap közé helyezett szigeteléssel akadályozzuk meg a modellben áramló víz kiszivárgását. Ez reprezentálja egyben a határvonalat a viszonylag jó vízvezető képességű karsztosodott mészkő és a sokkal gyengébben vízáteresztő (vízzáró) nemkarsztos kőzet között. A két lap között az egyenetlenségeket 1 mm vastag szilikon lapból kivágott 15x10 mm-es téglalapok egyenlítik ki, olyan hatást keltve, mint a térképeken a mészkő jelölésére használt jelkulcsi elem. A lapocskák közötti réseken tud szivárogni a víz, így modellezni tudjuk a beszivárgást a karszt felső töredezett rétegén (az ún. epikarszton) keresztül. A nagyobbik felszín felső része demonstrálja a nemkarsztos kőzetet, mely a felszín alá is benyúlik, így biztosítottuk a szigetelést, és az andezit térképi jelét használva különböztetjük meg a mészkőtől. A csapadékot jelenleg egy perisztaltikus pumpával (tömlőszivattyú) biztosítjuk, mert a szobaszökőkút szivattyúk teljesítménye nem volt elegendő a víz felpumpálásához és permetezéséhez. Így a modell érintésvédelmileg is biztonságosabb. A csapadék fő tömege a hosszmetszeten látható víznyelőbe vezetődik, kisebb része két ún. vakvölgybe kerül. Az egyiken a hátravágódás jelenségét tudjuk bemutatni: a távolabbi víznyelő már inaktív, mert a víz útközben elnyelődik egy fiatalabb nyelőben. A karrokat és mészkőfalakat a domborzat kialakításával próbáltuk érzékeltetni. A barlang nagy terme fölött egy dolinát alakítottunk ki. Az ebben meggyűlő víz természetesen a két lap közé, a terem plafonjába szivárog. Itt a szintén az 1 mm-es szilikon lapból kivágott cseppkőformákról csepeg, lehetővé téve a cseppkőképződés bemutatását. Az omladékot kis PET-darabkák jelképezik, ezekből formáltuk a felső szint kitöltését. A barlangban megfigyelhetjük a három szint jellemzőit: az alsó fiatal, szűk, még táguló állandó vízvezető járat, a középső, már kialakult, időszakosan vízvezető járat és a felső, öreg, száraz, cseppkövekkel és omladékkal feltöltődő járat.

A víznyelőn lecsorgó víz tehát az alsó járatba kerül, majd a forráson keresztül a felszínre. A forrás átmérőjét lecsökkentve (eltömve) és a vízhozamot megnövelve a víz visszaduzzad és a felsőbb, magasabban fekvő járat kivezetésén, az ún. árvízi forrásszájon távozik.A felszínen két másik víznyelő és forrás kialakítására volt hely, ezeket csövekkel köthetjük össze, így tanulmányozhatók a párhuzamos karsztvízrendszerek. Érdekességként a modellbarlang középső szintjén is elhelyeztünk egy csonkot, így ide is lehet csatlakoztatni az egyik víznyelő csövét, ekkor a barlang két nyelőből is táplálódik. A modellt a lapokkal párhuzamosan UV-ledekkel tudjuk megvilágítani.

Megvalósítás

Megterveztük a barlang hosszmetszetét és a felszínt, igyekeztünk minél több formát és jelenséget bemutathatóvá tenni. Elkészítettük a barlang hosszmetszetének műszaki rajzát és ez alapján kivágtunk egy sablont. A sablon segítségével agyagba mélyítettük bele a kialakítandó domborművet. Kialakítottuk a felszínt (ügyelve arra, hogy a forma a vákuumszívás után eltávolítható legyen). Erről egy-egy gipszlenyomatot készítettünk: ez a vákuumszívás szívóformája. A vákuumszívást ipari gépen, megrendelésre végezték el. Mivel a vákuumszívott forma nem illeszkedett jól, a hiányzó részeket műgyantával pótoltuk. Ezt gletteltük, csiszoltuk, festettük. Felragasztottuk a távtartó szilikon lapocskákat, elhelyeztük a formaelemeket, cseppköveket és omladékokat. A csavarokkal összefogattuk a két oldalt. Kialakítottuk az összekötő csövek csatlakozó csonkjait és csatlakoztattuk. A „völgy” alsó pontján kialakítottuk a víztározót (ahonnan a pumpa képes felszívni a vizet). Elhelyeztük az UV-ledeket és a modellt felfogattuk az alumínium talpra. Utómunkálatok: javítások, kisebb kiegészítések, formázás, dekoráció, látványnövelés következett. Beállítottuk a „közepes” és „árvízi” vízhozamot, kikísérleteztük az aktív forrás lefojtásának módját.

A modellen megjelenített formaelemek: 

A modell segítségével tanulmányozható jelenségek:

Egy szivattyú segítségével esőt (csapadékot) szimulálhatunk, és a következő folyamatokat tanulmányozhatjuk:

Nagyobb csapadékot szimulálva megállapíthatjuk, hogy

A modellen a karsztos zóna fizikailag is el van szigetelve a nem karsztosodó zónától, ez reprezentálja a határvonalat a viszonylag jó vízvezető képességű karsztosodott mészkő és a sokkal gyengébben vízáteresztő (vízzáró) nemkarsztos kőzet között.
Meg tudjuk mutatni, hogy a karsztvízszint alatt –a valóságnak megfelelően- minden hézag, rés ki van töltve vízzel. A karsztvíz szintjén van az egyetlen szigeteletlen pont: a forrás, ahol a barlangjáratban folyó vizek felszínre kerülnek.
A felszínen a hátravágódás jelenségét tudjuk bemutatni: a távolabbi víznyelő már inaktív, mert a víz útközben elnyelődik egy fiatalabb nyelőben.

Festéket, pl. fluoreszceint alkalmazva bemutatható:

Köszönetnyilvánítás:

Ezúton is szeretnénk köszönetet mondani Szalai Verának, Erdélyi Tamásnak és Kerékgyártó Andrásnak, akik kreativitásukkal és munkájukkal nagyban hozzájárultak a modell elkészítéséhez. 

Köszönjük a Nemzeti Kulturális Alap (NKA 2533/004) anyagi támogatását:

Joomla SEF URLs by Artio