Számítógépek jelzik a jövőt

Az utóbbi hetekben aggasztó felvételeket látunk az apadó Dunáról, Velencei-tóról, a Balatonról. Előbukkannak homokszigetek, sőt, régi hajóroncsok; a minap pedig egy II. világháborús bomba miatt kellett lezárni a Margit-hidat és a sziget híd felőli részét. Ugyanakkor hőkupola alá szorult, tikkasztó forróság riogat bennünket időnként elsivatagosodással, folyók, tavak kiszáradásával. Hiszen a víz egyre lejjebb húzódik a föld alatt, kutak száradnak ki. 

Hogy mi történik a mélyben, azt csak a felszín alatti vizek kutatói, a hidrogeológusok látják. Mint például dr. Hajnal Géza, a Budapesti Műszaki- és Gazdaságtudományi Egyetem docense. 

– Szinte már közhely, annyit hallottuk: Magyarország nagyon gazdag vizekben. Akkor, hogy jutottunk ide?

– Ha gazdagságról beszélünk, akkor csak a felszíni vizeket emlegetjük. Viszont manapság inkább a szegénység jellemzi több tájegységünket, amelyeket aszály sújt; főleg a Duna–Tisza közét. Amivel most rengeteget foglalkoznak, az a vízvisszatartás, vizet a tájba, fontos témák. De közben egyszerre az is igaz, hogy e szegénységünk mellett gazdagok is vagyunk, mert nagyon sok olyan vizünk van, amelyeket nem hasznosítunk! Mondjuk, ilyen lehet a Lukács fürdő közelében előbukkanó karsztvíz. Mellékesen megjegyzem: Ottlik Géza Iskola a határon című regényének nyitó jelenete ott játszódik… Vele szemben van a Molnár János-barlang, Budán, amely egy – vízzel teljesen kitöltött – hatalmas barlangrendszer, de annak a vizéből csak nagyon keveset igényel a Lukács fürdő. Az összes többit használatlanul eleresztjük! Pedig kristálytiszta, nagyon jó minőségű víz!  

– Honnan tudják, mennyi víz van, és mi történik azzal a föld alatt?

– A felszín alatti vizet nem látjuk úgy, mint egy folyót vagy patakot, viszont nagyon sok mindent meg tudunk mérni. Legegyszerűbben a vízszintet. Vannak kutjaink, annak a pereme lehet egy igazodási pont. Ebből, igaz, nem sok információt kapunk. De ha behelyezünk egy nyomásmérő műszert, amely mutatja, hogy fölötte mekkora a nyomás, abból tudunk vízszintet számolni. Több olyan elektronikus eszközünk van, amelyek segítségével sokféle adathoz jutunk, s amelyeket ezek folyamatosan képesek regisztrálni. Csak le kell olvasni a memóriájukból, és azok már bekerülnek a számítógépekbe. Mérni tudjuk a víz hőmérsékletét, vezetőképességét, és azt, hogyan áramlanak. 

– A föld alatti áramlások miként függenek össze?

– Ennek a kérdésnek megválaszolásában az segít, ha ismerjük a kőzeteket. Vannak magmás-, üledékes- és metamorf, azaz átalakult kőzetek. Nagyon változatos a pórustartalmuk, amelyek meghatározóak. Mert egészen máshogy áramlik a víz egy mészkőben, amely üledékes kőzet, s mivel nagy a porozitása, sok vizet tud átengedni. Míg az andezitnek, amely magmás kőzet, csak a repedéshálózatában tud folyni… De visszatérve a kérdésre: hogyha vannak egymástól viszonylag nem olyan nagy távolságra kutak – most az mindegy, hogy karsztkút vagy kis, sekélyebb vizű kút –, ha az egyik kútban leszivattyúzzuk a vizet, láthatjuk, hogy a másik kútra van-e hatása. Például lejjebb megy-e benne a vízszint. Kialakul-e egy úgynevezett depressziós tölcsér a kettő között. Vagy milyen gyorsan telítődik vissza. Abból már tudunk hozamot számolni, a felszín alatti víz áramlási sebességét mérni. Az is nagyon izgalmas, hogy mekkora távra hat az egyik kút a másikra, de ez is megint a kőzettől függ. A kőzeteket, alaposabban, viszont a geológia tudománya vizsgálja. A vízmérnök, mint én, csak a tudomány egy kis részterületével foglalkozik: a hasznosítható vízkészletekkel, vagy éppen azokkal, amelyeket el akarunk vezetni az építményeinktől… 

– Akkor a vízkutatásnak rengeteg ága-boga van. Hogyan kötött ki éppen itt?

– A Műegyetemen, a mérnökgeológia tanszéken diplomáztam, meg ezen a vízgazdálkodás tanszéken – akkor úgy hívták a mostani tanszékünk elődjét –, és a geológus kollégáim közül nagyon sokan jártak barlangokba. Nagyon megtetszett ez a vizes világ, és aztán utána rengeteg olyan munkánk lett, amiben felszín alatti vízzel kellett foglalkozni. A Rác fürdő mellett például létesíthessenek-e nagy buszparkolót… Rengeteget vizsgáltuk, hogy miért vizesedik az esztergomi bazilika altemploma. Érdekes munkákba futottam bele, amelyek aztán végképp ezen a szakirányon tartottak. De, amint az imént említettem, együtt dolgozunk a geológusokkal, sőt vegyészmérnökökkel is. Ők a kivett mintákból több kémiai paramétert meg tudnak nézni; megállapítják például, mennyi a víz nátrium-, kloridion- vagy magnéziumtartalma.

– A mérésekről milyen régre visszamenőleg jegyeztek fel adatokat?

– Az 1800-as évek vége óta létezik egy nagy, kiterjedt mérőhálózat, nagyjából mindenütt így van Európában. De a nagyon régi időkre csak következtetni tudunk, a történészek, régészek meg több más szakterület munkáját fölhasználva. Például geológusok, klimatológusok, történészek kutatási eredményeit. A nagy népvándorlások sokszor azért következtek be, mert jött egy hideg időszak vagy éppen egy felmelegedés, keresték a helyet, hol mit tudtak megtermelni, mennyire volt víz. De ezek csak következtetések. Sokszor hangzanak el állítások, amelyek mögött nincsenek adatok. Ebből adódnak félreértések. Mondok egy egyszerű példát. Elterjedt a 4-es metró építése után, hogy nagyon elkezdett süllyedni a Feneketlen-tó szintje. A horgászok azt látták, hogy a stégek vázán a rozsda lejjebb ment, ezért gondolták. És akkor ebből lett egy óriási vita. Legalább két évbe került, míg elértük, hogy valaki bízzon meg bennünket méréssel! Betettünk vízmércét a tóba, meg készítettünk négy fúrt kutat, amelyekbe behelyeztünk műszereket, így mérni tudtuk a szinteket. Egyértelműen bebizonyítottuk, hogy a vízállásváltozás teljesen az időjárásnak a függvénye. Hogyha sok csapadék hullik, nincs nagy meleg, nincs sok párolgás, akkor emelkedik a vízszint a tóban; amikor pedig két évig nagy szárazság van, és kevés csapadék hull, akkor csökken. Tehát csak a természeti tényezőktől függ. De ezt a problémát azonnal átváltották arra, hogy nagyon hamar a napi politika áldozata lett… Ez egy nagy csapda – azért említettem ezt –, mert rengeteg példa van arra, hogy politikai csatározások kezdődnek arról, ki miről tehet.

– Most is ki vagyunk téve természeti tényezőknek. Kell-e tartani kiszáradástól a Kárpát-medencében? 

– Kiszáradástól nem kell félni, de vannak olyan területek, amelyek veszélyeztetettek. Ennek nagyon sok oka van. Teljesen megváltozott, fölborult a csapadéknak az aránya és az eloszlása. Hosszú-hosszú ideig az országos átlag körülbelül 600 milliméter volt évente, a hegyekben 800, mondjuk, az Alföldön lehet, hogy csak 400–500 milliméter. Télen esett hó, az elolvadt, megemelte a vízszintet. A tavasz, az ősz csapadékos volt. Most pedig az történik, hogy kevesebb is hullik le egy évben, de sokkal nagyobb különbségekkel; váratlanul nagyon nagy mennyiség lezúdul, és utána hosszú ideig pedig csapadékszegény az időjárás. Akkor viszont megnő a párolgás. Ahol például kavicsbánya tavak létesültek, onnan is elpárolog a víz a nagy hőség következtében. Ha két nagyon száraz év követi egymást, a kavicsbányába beáramlik a talajvíz, és az megint elpárolog, tehát a vízszint is elkezd csökkenni. És emiatt nagyon mélyre süllyed a talajvíz ezeken az aszályos területeken. Az egyik ok láthatóan az, hogy megváltozott a klíma; a másik pedig, hogy esetleg nem jól használjuk ezeket a területeket. Rengeteget leburkolunk, az Alföldön is, ahol egyre nagyobb gyárak épülnek. Elvész az a területet, ahol erdősíteni lehetne, vagy olyan növényzetet telepíteni, amely képes párologtatni, segíti a körforgást… Másutt viszont sokkal jobb helyzetben vagyunk. Mondjuk, ilyen a Művészetek völgye területe, ahol a bányászat miatt hosszú évtizedekig szinte teljesen eltűnt minden víz. Ahol régen vízimalmok voltak, bő vizű patakok, források, hosszú időre teljesen elapadtak. Azonban egy ideje visszatértek a vizek…

– Lehet-e bármit is mondani az eddig összegyűjtött adatok alapján a jövőre nézve? 

– Rengeteget fejlődött a számítógépek előrejelzési lehetősége, az egyre jobb szoftvereknek köszönhetően. Itt, a tanszéken a kollégáim rengeteg olyan munkában vesznek részt, hogy előre készíthetnek ilyen szcenáriókat, „forgatókönyveket” ötven-nyolcvan évre. Például egy árvíz esetén hol várható kiöntés. Amikor arról folyik a vita, hogy a Római parton hol épüljön meg a gát, akkor különböző verziókat lehet modellezni, hogyan következnének be ezek az elöntések, és mekkorára érdemes méretezni a védekezést. Emlékszem rá, hogy a kollégáim éjjel-nappal ezeket a modelleket futtatták a 2013-as árvíz idején, hogy mondjuk, evakuálnia kell-e valamelyik települést. A régi adatokból – most már számítógépes programokkal – végigpróbálgatják, hogy mi történhet. Ezt úgy kell elképzelni, hogy a terep, az összes tereppontok, a terepmodell, minden bent van számítógépes szoftverekben, és arra „rá tudják engedni” a vizet. Egy 3D-s szimulációban képesek követni, hogy mi történne, ha ennyi vagy annyi csapadék esne, vagy ekkora vagy akkora olvadás lenne az Alpokban. Ezt mind-mind végig tudjuk „játszani”. Előre lehet jelezni, hogyha ez meg ez történik, akkor mi várható az árvizekkel kapcsolatban, és hogyan készüljünk fel a védekezésre…

Vennes Aranka

 Dr. Hajnal Géza 

Visegrádon, egy mobil gát előtt

Munkában Hévízen Rehák András vízmérnök kollégával