A pliocén-pleisztocén tárolórendszer
A pliocén-pleisztocén tárolórendszer
E tároló – függőleges irányban – a felszíntől az alsó–felső-pannon rétegek határáig terjed. Alatta rendszerint rossz vízvezetőképességű üledékek találhatók, amelyek a fölöttes rétegeket az alaphegységi karbonátos tárolóktól elszigetelik. Általában ezeknek a rossz vízvezető-képességű (főleg alsó-pannon) rétegeknek a felszíni kibúvásai képezik a medencebeli tároló határait.
A medencebeli tárolórendszer legjobb vízvezető-képességű részét a síkságra kilépő folyók pleisztocén-holocén kavicsos hordalékkúpjai alkotják. A legnagyobb méretű a Duna csallóközi-szigetközi kavicsos hordalékkúpja, amelyben a durvaszemű rétegek elérik a 400 m vastagságot.
A pleisztocén folyóvízi üledékek a medenceperemi hordalékkúpoktól és kavicsteraszoktól távolodva, a medence belseje felé jelentősen finomodnak. Itt az üledék szemcsenagyság szerinti összetétele a durvaszemű homoktól az agyagig változik; a ciklikus süllyedés következtében durvább és finomabb szemcsenagyságú üledéktípusok követik egymást. Főleg az Alföldön jellemző a jó vízvezető képességű alsó-pleisztocén durvaszemű összlet. Az Alföldön belül a duna-tisza közi dunai üledékben, a Sajó-Hernád, a Felső-Tisza-Szamos és a Maros hordalékkúpjainak üledékeiben találhatók durvább szemű rétegek.
A pleisztocén üledékek vastagsága a Kisalföldön a 700, az Alföldön a 800 m-t is eléri. A vízvezető rétegek aránya átlagosan 50%, szivárgási tényezője általában 40-4 m/s körüli. A folyóvízi üledékképződés jellegzetességeiből adódóan a vízzáró rétegek nem teljesen összefüggőek. Ennélfogva a függőleges kapcsolat lehetősége többnyire fennáll, bár a függőleges szivárgási tényező általában 4 nagyságrenddel kisebb a vízszintesnél.
A pleisztocén rétegsor alatt – a medenceperemeken és a Dunántúli-dombvidéken a felszíntől az alsó–felső-pannon határáig – homok, homokkő, aleurit, agyag, márga váltakozásából álló rétegsor található, amely felfelé haladva a beltengeriről a folyóvízire váltó üledékképződés jegyeit mutatja (lásd az ősvízrajzi részben). A rétegsor vastagsága a Kisalföldön és a Dél-Alföldön eléri az 1,5–2 km-t. Habár e rétegek már zártabbak, még itt is fennáll a függőleges kapcsolat lehetősége. A szivárgási tényező – jóllehet a nagyobb mélységben uralkodó magasabb hőmérséklet miatti viszkozitás-csökkenés elősegíti a szivárgást – egy nagyságrenddel kisebb, mint a pleisztocén rétegekben: 10-5 m/s körüli. A porozitás az 1 km mélységben jellemző 30–35%-ról 2 km-ig 10–20%-ra csökken a rétegtömörödés, kompakció miatt.
A Pannon-medence hidrogeológiai egysége: a pliocén-pleisztocén víztároló képződmények elterjedése (Erdélyi Mihály után)
A Pannon-medencében a geotermikus gradiens 100 méterenként 4–6 °C-kal változik; ebből adódóan 500 m körüli mélységben a feltárható víz hőmérséklete általában már meghaladja a 30 °C-t, amit a magyarországi besorolás szerint hévíznek tekintünk.
A Pannon-medence felszínének magassága a síkvidéki területek nagy részén mintegy 100 m-rel van a tengerszint felett. Az alföldi homokhátságok (Duna–Tisza köze, Nyírség) mintegy 50 m-rel emelkednek föléjük, a dombvidéki és hegylábi területek tengerszint feletti magassága pedig 2–300 m-ig terjed. A magasabb fekvésű területek – mint térképünk mutatja – egyben a Pannon-medence beszivárgási területei. Az itt beszivárgó víz a féligáteresztő rétegösszleten, illetve a rétegkibúvásokon keresztül nagyobb mélységekig jut le. 1–10 m/év sebességgel a rétegek mentén a medence mélyebb részei felé szivárog, onnan pedig nagy területeken felfelé mozog. A rétegvizek nyomása a jelentősebb vízkivételek előtt – eredetileg – ennek megfelelően alakult: a leszivárgási területeken kisebb, a feláramlási területeken nagyobb volt. Ezt a regionális áramlási képet – amelyet kisebb helyi áramlási rendszerek is tarkítanak – a földtani adottságokon és a nyomáseloszláson kívül a vízminőség térbeli alakulása, valamint a geotermikus viszonyok is igazolták, valamint alátámasztották a környezeti izotópmérések és a számítógépes modellezések is. A vizsgálatok arra is rámutattak, hogy a beszivárgás, az utánpótlás mennyisége igen kismértékű: a korábbi évtizedek átlagos csapadékviszonyai mellett 50 mm/év körüli volt, de az utóbbi szárazabb évtizedekben ennek a felénél is kisebb értékre csökkent.
Ott, ahol a folyók a hegyvidéki területekről kilépnek és saját hordalékkúpjukon folynak tovább, a felszín alatti vizek utánpótlódásának jelentős forrása lehet a folyóból történő beszivárgás is. A legjellegzetesebb példa erre a Duna csallóközi-szigetközi kavicsos hordalékkúpja, ahol a vizsgálatok szerint a Dunából néhányszor 10 m3/s víz lép ki és áramlik szét a kavicstestben. Az áramlási sebesség több száz m évente. A tríciumvizsgálatok – amelyek révén a kavicstestben azt a tríciumkoncentráció-növekedést is kimutatták, amely a 60-as évek elején megsokszorozódott légköri atomrobbantások következtében állt elő – szintén igazolták az itteni intenzív áramlási rendszert, s az oxigénizotóp-vizsgálatok is 10–20 km távolságig bizonyították a Duna-víz jelenlétét az üledékekben. Magyarországon ilyen nagy intenzitású, folyóból történő beszivárgásra, természetes parti szűrésre nem is igen van más példa (lásd még az utolsó fejezet Bős-Nagymarosról szóló részében is); az egyéb, durvaszemű mederanyaggal jellemzett folyószakaszokon inkább csak a vízkivétel hatására áll elő a parti szűrés folyamata. A parti szűrés jelentőségére a vízkészletek hasznosításánál még visszatérünk.
