VÍZNYOMJELZÉS AZ ALSÓ-HEGY ZSOMBOLYAIBAN

---

Az Alsó-hegy zsombolyaiban végzett víznyomjelzéses vizsgálatot a Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet (VITUKI) a Csehszlovák-Magyar Közvetlen Műszaki-Tudományos Együttműködés keretében végezte. Az együttműködés koordinálója csehszlovák részről a zsolnai Mérnökgeológiai és Hidrogeológiai Tervező Vállalat (IGHP) volt.

A területen évek óta folytatott rendszeres karszthidrológiai vizsgálatoknak egyik legfontosabb kérdésévé vált a karsztvíz felszín alatti áramlási iránya. A túlnyomó részben magyarországi oldalra eső aktív és időszakos víznyelőknek az egyes forrásokkal való kapcsolatát az elmúlt években végzett víznyomjelzési kísérletek nagyrészben tisztázták. Továbbra is nyitott kérdés maradt azonban, hogy a víznyelőkkel nem rendelkező, dolinákkal borított fennsík csapadékvizei mely forrásokban kerülnek újra a felszínre.

Erre a kérdésre legcélszerűbben a zsombolyokból végrehajtott víznyomjelzési kísérlet adhatott választ.

Az Alsó-hegy tömbje, mely közel párhuzamos a Kárpátok tőle E-ra elhelyezkedő vonulatával, északdéli irányú nyomóerők hatására emelkedett ki. Északról és délről antiklinálisok fogják közre. Ezek közül a Torna völgyében levő, északi antiklinális a kifejezettebb, míg ennek a déli párját csak a Jósvapatak völgyében követhetjük. Magának az Alsóhegynek déli peremén vetődések és rátolódások zavarják a képet, melyek mentén a mélyebben fekvő képlékenyebb kőzetanyag a felszínre préselődött. Az Alsó-hegy Szilasi-fennsíkját ennek megfelelően kelet-nyugati csapásirányú szinklinálisnak tarthatjuk. Ezt látszik igazolni az is, hogy az idősebb alsó triász képződmények a fennsík északi és déli oldalán párhuzamosan helyezkednek el, és a fennsík közepe felé fokozatosan mennek át a fiatalabb, középső triász kőzetekbe. Legutóbb, 1971 nyarán Müller Pál a fennsík középvonalában felső triászhoz tartozó kövületet (Megalodus) talált (5), ami jelentősen módosítja a rétegtani felépítésről alkotott eddigi képet. Ugyancsak ő vázolta fel új ismereteink alapján az Alsó-hegy aszimmetrikus szinklinálisának valószínű képét is. (I. ábra.)

A megfigyelt források jellemző hozam-adatait az I. és II. táblázat, az azonos időpontban mért vízkémiai adataikat részben a III. illetve a IV. táblázat tartalmazza. A vízkémiai táblázatokban megadott jellemzőkön kívül az oxigén-fogyasztást a pH-értéket, a vezetőképességet; a metilorange-, ill. fenolftalein-lúgosságot, a karbonát- és nitráttartalmat mértük. Külön méréssorozattal vizsgáltuk a természetes klorid-ion tartalom ingadozását. A vízkémiai elemzéseket Dolánszky Ferenc irányította.

A jelzőanyag beadására a fennsík két legmélyebb zsombolyát, a mintegy 250 m mélységig feltárt Vecsembükki-zsombolyt és a 93 m mélységig ismert Almási-zsombolyt választottuk ki, hogy a nyomjelzőanyag útjának vertikális szakaszán az ellenállás a

lehető legkisebb legyen. Mindkét zsomboly az országhatár közvetlen közelében, a fennsík középvonalában található.

Jelzőanyagként a Vecsembükki-zsombolyban 2000 kg konyhasót, az Almási-zsombolyban pedig mintegy 100 kg ipari minőségű fluoreszceint 1000 liter szalmiákszeszben oldva használtunk.

3. ábra Sóoldatokat szállító csehszlovák tartálykocsik a fennsíkon

Mindkét jelzőanyagot ugyanazon a napon juttattuk a zsombolyokba. Előzetesen mindkét zsombolyba több m3 vizet adtunk be, hogy a földalatti járatokban feltételezett kisebb medencéket (amelyek esetleg festékanyagcsapdát képeztek volna) feltöltsük, és hogy a víz áramlását megindítsuk. Ezt követően 1969. április 22-én először az Almási-zsombolyba öntöttük be a fluoreszcein oldatot. Ezt a helyszínen előzetesen felállított acéltartályokból bezúdított vízzel öblítettünk le. (2. ábra.) Ezután a Vecsembükki-zsombolyba eresztettük bele (az előre felállított műanyagfólia-burkolatú deszkavályú segítségével) a tartálykocsik 6 m3-nyi vizében oldott sót. (3. ábra.)

Mivel 'a só a megfigyelt forrásokban 1969. július végéig nem jelentkezett, 1970. március 14-én ismét 2000 kg konyhasót adtunk be a Vecsembükki-zsombolyba, ezúttal azonban - a szállítási költségek csökkentése céljából - száraz állapotban. A vízrendszerbe való könnyebb bejutása érdekében a sót mintegy 20 m³ hóval kevertük össze.

A zsombolyba 1969 tavaszán beadott sót nem észleltük augusztus végéig, amikor a mintavétel leállt. Az 1970. március 14-i második sózást követően megindított észleléskor viszont a Zsámány-kútban (a térképen: Zsámány-f.) 1970. március 15-én már az eredeti kloridalapszint kétszeresét mértük.

A klorid-iontartalom ingadoz'asát a 7. ábrán mutatjuk be. A Tapolca-forrásnál kimutatott áramlási sebességeket (lásd később) figyelembe véve, biztosra vehetjük, hogy a Zsákmány-kútban a klorid-iontartalom növekedés nem az egy nappal korábban beadott második sómennyiség hatására következett be.

Az 1969 tavaszán beadott sómennyiség itt sem jelentkezett augusztus végéig. A második sózás utáni mintavételkor már az eredeti klorid-alapszint közel kétszeresét észleltük. A klorid-ion koncentráció változását a 7. ábrán tüntettük fel.

A Lótusz-forrás a festési kísérlet elején nem szerepelt a mintavételi helyek között. Ennek fő oka az, hogy a forrás vizének hőfoka kb. 20 C°, magasabb az évi átlaghőmérsékletnél. A langyosvízű forrásoknál - az elfogadott Vendel-féle elmélet szerint - a vízgyűjtőterületről származó víz csak hosszabb kerülőúton, a vízzáró fedőrétegek alá történő áramlás, majd onnan való visszafordulás után kerül ismét a felszínre. A víznyomjelzési vizsgálatoknál általában

csak a mindenkori karsztvízfelszín szűk környezetében áramló vizeket veszik tekintetbe. Mivel ezek sebessége több nagyságrenddel meghaladja a mélybeli áramlások sebességét, nem lehetett számítani arra, hogy a jelzőanyagokat a melegebb vizű forrásokban is észlelni lehet.

Hozzájárult ehhez az is, hogy a Lótusz-forrás alacsony fekvésű, zsombékos, mocsaras réten fakad, ahonnan a víz számottevő esés nélkül, nagy felületen szivárogva éri el a Pasnyag-forrás patakját. Ilyen körülmények között a vízhozam-mérés nem oldható meg, és a forrásból való mintavétel is komoly nehézségekbe ütközik.

Az 1970 elején újra megindított mintavételezés kapcsán ideiglenesen sikerült megoldani, hogy a Lótusz-forrás fő feltörési helye megközelíthető legyen. 1970, április 12-től kezdve innen is vettünk mintákat. Már az első mintában a Zsámány-kút és a Kör-kútban talált maximális klorid-iontartalom mintegy 2,5-szeresét, 51,0 mg/I klorid-ion koncentrációt mértünk.

Az első 12 minta esetében meghatároztuk azok nátrium-iontartalmát is. Az egyenértéksúlynyi mennyiségek néhány százalékos eltéréssel arányosak voltak. Mivel a Lótusz-forrásnál a már említett okok miatt a kloridtartalom alapszintjét eredetileg nem állapítottuk meg, ebből először arra következtettünk, hogy a Lótusz-forrásban is megjelent a Vecsembükki-zsombolyba juttatott só. Később azonban, mivel a klorid-tartalom hónapok múlva sem sűlylyedt lényeges mértékben, más okot kellett keresnünk a szokatlanul magas sótöménység magyarázatára.

A zsombolyba 1969 tavaszán beadott sót nem észleltük augusztus végéig, amikor a mintavétel leállt. Az 1970. március 14-i második sózást követően megindított észleléskor viszont a Zsámány-kútban (a térképen: Zsámány-f.) 1970. március 15-én már az eredeti kloridalapszint kétszeresét mértük.

A klorid-iontartalom ingadozását a 7. ábrán mutatjuk be. A Tapolca-forrásnál kimutatott áramlási sebességeket (lásd később) figyelembe véve, biztosra vehetjük, hogy a Zsákmány-kútban a klorid-iontartalom növekedés nem az egy nappal korábban beadott második sómennyiség hatására következett be.

Az 1969 tavaszán beadott sómennyiség itt sem jelentkezett augusztus végéig. A második sózás utáni mintavételkor már az eredeti klorid-alapszint közel kétszeresét észleltük. A klorid-ion koncentráció változását a 7. ábrán tüntettük fel.

A Lótusz-forrás a festési kísérlet elején nem szerepelt a mintavételi helyek között. Ennek fő oka az, hogy a forrás vizének hőfoka kb. 20 C°, magasabb az évi átlaghőmérsékletnél. A langyosvízű forrásoknál - az elfogadott Vendel-féle elmélet szerint - a vízgyűjtőterületről származó víz csak hosszabb kerülőúton, a vízzáró fedőrétegek alá történő áramlás, majd onnan való visszafordulás után kerül ismét a felszínre. A víznyomjelzési vizsgálatoknál általában csak a mindenkori karsztvízfelszín szűk környezetében áramló vizeket veszik tekintetbe. Mivel ezek sebessége több nagyságrenddel meghaladja a mélybeli áramlások sebességét, nem lehetett számítani arra, hogy a jelzőanyagokat a melegebb vizű forrásokban is észlelni lehet.

Hozzájárult ehhez az is, hogy a Lótusz-forrás alacsony fekvésű, zsombékos, mocsaras réten fakad, ahonnan a víz számottevő esés nélkül, nagy felületen szivárogva éri el a Pasnyag-forrás patakját. Ilyen körülmények között a vízhozam-mérés nem oldható meg, és a forrásból való mintavétel is komoly nehézségekbe ütközik.

Az 1970 elején újra megindított mintavételezés kapcsán ideiglenesen sikerült megoldani, hogy a Lótusz-forrás fő feltörési helye megközelíthető legyen. 1970, április 12-től kezdve innen is vettünk mintákat. Már az első mintában a Zsámány-kút és a Kör-kútban talált maximális klorid-iontartalom mintegy 2,5-szeresét, 51,0 mg/I klorid-ion koncentrációt mértünk.

Az első 12 minta esetében meghatároztuk azok nátrium-iontartalmát is. Az egyenértéksúlynyi mennyiségek néhány százalékos eltéréssel arányosak voltak. Mivel a Lótusz-forrásnál a már említett okok miatt a kloridtartalom alapszintjét eredetileg nem állapítottuk meg, ebből először arra következtettünk, hogy a Lótusz-forrásban is megjelent a Vecsembükki-zsombolyba juttatott só. Később azonban, mivel a klorid-tartalom hónapok múlva sem sűllyedt lényeges mértékben, más okot kellett keresnünk a szokatlanul magas sótöménység magyarázatára.

Valószínűnek látszik, hogy a só az alsó triászban.helyenként kialakuló só-feldúsulásokból származik, és hogy azt a forrás mélységi komponense szállítja a felszínre. Ezt azonban további vizsgálatokkal kell ellenőrizni.

Átmeneti klorid-iontartalom növekedést mértünk még a bódvaszilasi Itató-kútnál is. Ez azonban biztosan felszíni szennyeződéstől eredt. A klorid tartalom kimutatása mellett ezeknél a mintáknál meghatároztuk a nátrium-ion a kálium-ion és a nitrátion tartalom értékét is. A kapott eredmények alapján részben műtrágya, részben szerves eredetű szennyeződések bemosódására gondolhatunk. A klorid-iontartalom több mint ötszörös növekedéséhez képest ugyanis a nátrium-iontartalom csak 16 %-kal emelkedett. Ugyanakkor a kálium-iontartalom közel négyszeresére, a nitrát-iontartalom pedig tízszeresére nőtt.

A felszín, alatti áramlási sebességet megbízhatóan egyedül az Almási-zsomboly-Tapolca-forrás öszszefüggésének esetében tudtuk becsülni. A két pont között légvonalban mintegy 1900 m a távolság. Az észlelhetőség határán először a május 5-én 15 órakor vett mintában, maximális töménységben pedig a május 12-én 20 órakor vett mintában mutattuk ki a fluoreszceint. Mivel a beadás április 22-én megközelítőleg 11 órakor történt, a felszín alatti áthaladás sebessége a légvonalbeli távolságra vonatkoztatva az első megjelenésre:

vmax - 1900 m/316 óra =6.0 m/óra

v atl. - 1900 m /489 óra = 3.9 m/óra

A többi három kimutatott kapcsolat esetében nem adható meg az áthaladási sebesség, mivel a mintákban minden valószínűség szerint az egy évvel korábban beadott jelzőanyag jelent meg, a tavaszi olvadás hatására.

Kihordott jelzőanyag mennyiség

Az Almási-zsombollyal összefüggő Tapolca-forrás vízhozamát mérőbukóval rendszeresen észlelik. A vízhozamok és az időben hozzájuk tartozó festékkoncentrációk ismeretében kiszámítható az a festékmennyiség, amely a forrásban megjelent.

A 6. ábrán feltüntetett tényleges és becsült koncentráció-lefutás, valamint az ugyancsak ábrázolt vízhozamértékek alapján a Tapolca-forrásban 1969. május-júniusban megjelenő festékmennyiséget 13 kg-nak becsülhetjük. Mivel a festék 1970 tavaszán szabad szemmel újra észlelhető volt a Tapolca-forrásban és ezenkívül még az Andródkerti-forrásban is, valószínű, hogy a teljes 100 kg-nyi beadott festékmennyiségnek, legalább a fele megjelent a forrásokban. Ez megfelel annak a korábbi tapasztalatnak, hogy a jelzőanyagnak kb. fele jelenik meg a megfigyelt pontokon, másik felét pedig a különböző (abszorpciós, stagnálási stb.) veszteségek teszik ki.

A vizsgálat csak egy lépést jelentett a Szilasí-fennsík alatti tényleges karsztvízáramlási viszonyok felderítésére. A következő években, az Alsó-hegy reprezentatív területté való fejlesztése kapcsán más zsombolyokban is tervezünk víznyomjelzéses vizsgálatokat. Ezek - összevetve a zsombolyokban folyó sokrétű feltárási munkákkal - remélhetőleg választ fognak adni a zsombolyoknak a karszthidrográfiai rendszerben betöltött jelenlegi és korábbi szerepére.

1. V. MAURlN-J. ZÖTL: Die Untersuchung der Zusammenhiinge unterirdischer Wásser mit besonderer Berücksichtigung der Karstverhiltnisse. - GRAZ, 1959.

2. DÉNES GY.: Az Alsó-hegy Torna-völgyi forrásai. - Karszt és Barlang 1965. 1.

3. HAZSGINSZKY T.: Az észak-borsodi Alsó-hegy karsztjainak néhány hidrográfiai kérdése. - Hidrológiai Közlöny 1965. 6. sz.

4. HAZSLINSZKY T.: Adatok az alsó-hegyi források ismereretéhez. - Karszt és Barlang 1967. I-It.

5. MÜLLER P.: Nagy Megalodontidae-maradvány az Alsó hegyről. - MKBT Tájékoztató, 1971. 4. sz.

6. VITUKl témabeszámolók és kataszteri adatok.