A felszín alatti vizek típusai

Aszerint, hogy hol és milyen formában raktározódnak, a felszín alatti vizeket különböző típusokba soroljuk:

  • talajnedvesség, amely a talajvíztükör fölött elhelyezkedő, a talajszemcsék közötti hézagokat csak részben kitöltő víz;
  • talajvíz, amely szintén a legfelső vízzáró réteg fölött – vagy ilyen réteg híján 50 méternél nem mélyebben – elhelyezkedő, de a talajszemcsék közötti hézagokat teljesen kitöltő víz;
  • rétegvíz, valamely mélyebben fekvő víztartó rétegben tározódott víz, amelyet összefüggő vízzáró réteg választ el a felette levő talajvíztartó rétegtől. A felszíni vizekből és a beszivárgó csapadékból ezért nincs közvetlen utánpótlása ; (forrás: www.euvki.hu / Vízgazdálkodási szótár)
  • a kőzetek hasadékaiban, repedéseiben elhelyezkedő vizet hasadékvíznek (pl. homokkő, gránit, andezit) vagy karsztvíznek (mészkő, dolomit) nevezzük. Ezek között megkülönböztetünk nyílt tükrű, szabad felszínű, illetve zárt tükrű, nyomás alatti víztartót.
  • Egy víztartó nyílt tükrű, amennyiben nincs felette vízzáró (vízrekesztő) réteg, és zárt tükrű vagy nyomás alatti rendszernek nevezzük, ha a vízadó felett egy vízzáró réteg helyezkedik el, és a vízadóban a nyugalmi nyomásszint a vízadó fedőszintje felett van.
  • parti szűrésű víznek azt a típust nevezzük, amelyet egyszerre táplál egy vízfolyás és valamilyen felszín alatti víz, de az utánpótlódás jelentősebb (50%-nál nagyobb) hányada a felszíni vízből származik.

Ezekkel a felszín alatti típusokkal az alábbiakban részletesebben is megismerkedhet.

Talajnedvesség

A felszín és a talajvíztükör között helyezkedik el az úgynevezett háromfázisú zóna. Az itt található, a talajszemcsék közötti hézagokat csak részben kitöltő vizet talajnedvességnek nevezzük. A felszínről beszivárgó víz egy része hártyaszerűen tapad a talajszemcsékre, és a nehézségi erő hatására sem szivárog mélyebbre (felületi erők). Ezt a típusú felszín alatti vizet csak a növények képesek hasznosítani.

Talajvíz

A felső vízzáró réteg felett – vagy ilyen réteg híján nem mélyebben, mint 50 méter – elhelyezkedő, a talaj kétfázisú zónáját részben alkotó vizet talajvíznek nevezzük. Ez a pórusvizek egyik fajtája. A talajvíz a csapadékból, illetve a felszíni vizekből, beszivárgás útján keletkezik. Ezen víztömeg felső szintjét nevezzük talajvízszintnek, ez egyben a talaj kétfázisú és háromfázisú zónájának a határa. A talajvíztükör magassága – és a rétegbeli áramlás iránya – függ a csapadék- és hőmérsékletviszonyoktól, valamint a morfológiai és ezzel részben összefüggő nyomásviszonyoktól.

Ha a talajvíz és a felszíni vízfolyás kapcsolatban vannak egymással, és a talajvíz szintje magasabb, mint a vízfolyásban mért vízszint, valamint utánpótlódása főként a háttérből érkezik, a talajvíz rátáplál a vízfolyásra. Ilyen esetekben a talajvíz áramlása a vízfolyás felé irányul (lásd lenti ábra).

Abban az esetben, ha a talajvíz szintje alacsonyabb, mint a vízfolyásban mért vízszint – de a két víztest kapcsolatban van egymással – a vízfolyás táplálja a talajvizet, és a talajvíz áramlási iránya a vízfolyás felől a szárazföld irányába mutat (lásd lenti ábra.)

A talajvíztükör magasságának változása a csapadék függvényében

Hazánkban a talajvíztükör átlagos terepszint alatti mélysége 2-5 méter, a dombvidéki hátságokon 8-10 méter. A talajvízszint elsősorban a csapadék és a párolgás, párologtatás függvényében ingadozik. Magyarországon legmagasabb helyzetét többnyire áprilisban éri el, a hóolvadást követő beszivárgás és a nagy mennyiségű tavaszi csapadék következtében. Legalacsonyabb szintje – az erős nyári párolgás és a növényi párologtatás miatt – októberben várható. Az éves vízszintingadozás mértéke jellemzően meghaladja az 1 métert. A mezőgazdaság számára mind a túl magasan, mind pedig a túl mélyen elhelyezkedő talajvízszint hátrányos. Ha túl magasra emelkedik, teljesen kiszorítja a talajhézagokból a levegőt, és átáztatja a gyökérzónát, alacsonyabban fekvő térszíneken felszínre is emelkedhet (belvíz). Amikor viszont a talajvíz szintje túlságosan mélyre száll, a növények gyökerei nem jutnak elegendő vízhez, ami a növények kiszáradásához vezet.

A talajvízszint ingadozását az emberi tevékenység is befolyásolja. A medermélyülést eredményező folyószabályozás, lecsapolás, bányaművelés a talajvízszintet süllyeszti, az öntözés viszont emeli. A talajvíz kapcsolatban van a felszínnel, a csapadékkal, ezért könnyen elszennyeződik, így általában nem alkalmas emberi fogyasztásra. Az ország területén a nyíltkarsztos térségek kivételével szinte mindenütt jelen van, mennyisége azonban különböző.

Rétegvíz

Rétegvíznek nevezzük azokat a víztesteket, amelyek két vízzáró réteg között helyezkednek el, legtöbb esetben 50 méter alatti mélységben. A rétegvíz – csakúgy, mint a talajvíz – egyfajta pórusvíz. Jellemző tulajdonsága, hogy nyomás alatti és általában felszíni szennyeződésektől mentes. Lakossági fogyasztásra közvetlenül alkalmas lehet.

A rétegvíz az egyik legértékesebb vízkincsünk. Jellemzően mesterséges úton kerül a felszínre, vagyis a kitermelt mennyiségével vesz részt a körforgásban. Ahhoz, hogy a rétegvízből való termelés fenntartható legyen, nagyon fontos az utánpótlódás lehetőségeinek és megfelelő mértékének ismerete.

A felszíni hőmérséklet befolyásoló hatása nagyjából 20 méteres mélységben megszűnik, tehát elmondható, hogy a rétegvizek hőmérséklete általában független az időjárástól. Magyarországon 20 méteres mélységben nagyjából 10°C hőmérséklet uralkodik, ami ezután lefelé haladva 100 méterenként nagyjából 5°C-kal növekszik (a világátlag 3,5°C növekedés 100 méterenként).

A rétegvizek közé soroljuk az ún. termálvizeket is. A hazai definíció szerint termálvíznek számít minden olyan rétegvíz, amelynek hőmérséklete meghaladja a 30°C-ot. Magyarország a Kárpát-medence kedvező geotermikus adottságai miatt termálvizekben igen gazdag ország.

Repedés- vagy hasadékvizek

A repedésvíz egy összefoglaló elnevezése azon felszín alatti vizeknek, amelyek kőzetek repedéseiben, hasadékaiban helyezkednek el. Ezek közül a legismertebb a karsztvíz, ami mészkő (vagy ritkábban dolomit) típusú kőzettestekben tározódik.

A karsztvíz a felszínről részben beszivárgással, részben víznyelőkön át jut a hegység hasadékaiba és járataiba, ahol folyamatos mozgásban van. A felgyülemlő karsztvíz a völgyek oldalán bővizű állandó, vagy időszakos karsztforráson keresztül jut a felszínre. A karsztvizeknek két fő típusát különböztetjük meg: nyílt karsztvíz esetében a csapadék és a felszíni vizek közvetlen kapcsolatban vannak karsztvízzel, táplálják a karsztvíz bázist, mivel a karsztvizet fedő kőzetrétegek nem vízzáróak. Fedett karsztvíz esetében a fedő kőzetek vízzáró jellegüknél fogva meggátolják a csapadék és a felszíni vizek karsztvíz bázisba történő közvetlen bejutását. A karsztvíz természetes tisztaságánál fogva nagy értéket képvisel. A karsztvíz bázisból kiemelt karsztvíz lakossági fogyasztásra közvetlenül alkalmas lehet.

Parti szűrésű vizek

A parti szűrésű vizek átmenetet alkotnak a felszíni és a felszínalatti vizek között. Vízutánpótlásukat főként a felszíni vizekből, vízfolyásokból nyerik, de részt vesznek benne a felszín alatti vizek is. A felszíni vizek, vízfolyások közelében fúrt kutak az üledékes kőzet által megszűrt felszíni vizet csapolják meg. Egyféle definíció szerint a parti szűrésű vizek azok a vizek, amelyek a vízfolyást sávszerűen kísérő üledékekben, kavicsteraszokban, törmelékkúpokban telepített kutakból úgy termelhetők ki, hogy a kitermelt víz legalább 50 %-a magából a folyóvízből származik. Ez feltételezi a vízadó rendszer szoros és közvetlen kapcsolatát a vízfolyással, illetve a mederfenék megfelelő áteresztő képességet és szűrőkapacitását.

A fentieknek megfelelően, abban az esetben, ha a talajvíz szintje alacsonyabb, mint a vízfolyásban mért vízszint – de a két víztest még kapcsolatban van egymással – a vízfolyás rátáplál a talajvízre, és a talajvíz áramlási iránya a vízfolyás felől a szárazföld felé mutat.