BÜK TELEPÜLÉS ALATT
FELTÁRHATÓ FELSZÍN ALATTI
VÍZKÉSZLETEK ÉS HASZNOSÍTÁSUK

BEVEZETÉS

Bük településen mintegy 60 évvel ezelőtt a mélységi vízkészleteket semmilyen formában nem hasznosították, azokról csak kevés információval rendelkeztünk. Ma már tudjuk, hogy Bükfürdő térségében két regionális elterjedésű hévíztároló összlet van. Egyik hévíztároló a devon földtörténeti kor 400 millió éves dolomit, dolomit-breccsa rétegcsoportja, a rátelepült miocén korú, 12–20 millió éves mészkő, homokkő konglomerátum rétegekkel. A devon kőzetből történik a Bük-I (K-4) és Bük-III (K-10) jelű termálkutak víztermelése. A másik hévíztároló a felső-pannóniai korszak alsó szintjében feltárt 5–9 millió éves homok, laza homokkő rétegcsoport, amelyet a Büki Gyógyfürdő területén a Bük-IV (K-16) és Bük-VIII (K-38) jelű termálkutakkal, valamint a Greenfield Hotel Golf (K-22) termálkútjával tártak fel. (Bükfürdő területén további két lezárt, nem üzemelő termálkút található.)

A felső-pannon rétegek 2,5–5 millió éves felső részére annak porózus homokos szintjeire, mintegy 300 m mélységig települt a Büki Körzeti Vízbázis 9 db ivóvíztermelő kútja. A vízbázis Bük város mellett Bő, Chernelházadamonya, Gór, Répceszentgyörgy községek vízellátását biztosítja.

A Répce-patak pleisztocén korú 0,01–2,5 millió éves homokos, kavicsos üledéke 4–5 m vastag, tárolt vízének vízminősége miatt sok helyen ivóvízként már nem hasznosítható, elsősorban öntözésre alkalmas.

 

TERMÁLVÍZKÉSZLETEK BÜK ALATT

BÜKFÜRDŐ TERMÁLVÍZÉNEK FELFEDEZÉSE

A település jelenleg is tapasztalható fejlődését a II. világháború előtt és után a Nyugat-Dunántúlon, így ebben a térségben is folyó szénhidrogén-kutatásnak köszönheti.

A szénhidrogén-kutatást felszíni geofizikai kutatással kezdték. A geofizikai mérések alapján kijelölték azokat a területeket, ahol a mélységi földtani szerkezet szénhidrogén csapdának alkalmas lehetett, így van esély szénhidrogén feltárására. A mai Bükfürdő alatt a felszíni geofizikai mérések alapján a környezet mélyszerkezetének térszínéből kiemelkedő rögöt észleltek (1. melléklet). A szénhidrogént célzó kutatófúrást 1957-ben végezték, mintegy 1300 m mélységgel. A kutatófúrás szénhidrogén szempontjából eredménytelen, azaz meddő lett. A fúrás a földtörténeti ókorban, annak devon időszakában keletkezett, mintegy 400 millió éves dolomit kőzetet tárt fel.

 

1. melléklet. A Bükfürdő alatt kiemelkedő röghegység geofizikai szelvénye

 

A kutatófúrásból nem várt módon nagy mennyiségű termálvíz¹ tört a felszínre. A feltárt termálkincs jelentőségét szerencsére a település vezetői felismerték. A kutatófúrást termálkúttá alakították, a termálvizet megvizsgáltatták. A kutat már 1961-ben megnyitották. Az első fürdőmedence átadására, a fürdő hivatalos megnyitására 1962-ben került sor. A kutatófúrásból átképzett 1010 m mély Bük-I számú termálkút vizének gyógyvíz² megnevezését az Országos Gyógyhelyi és Gyógyfürdőügyi Főigazgatóság 33729/1965 számon engedélyezte. A fürdő folyamatosan bővült, sorra épültek a medencék, szükségessé vált egy második termálkút megfúrása. (Az 1958-ban befejeződött Bük-2 számú szénhidrogén kutatófúrás szénhidrogénre és vízre is meddő lett.)

A Bük-III jelű, 1100,0 m mélységű kutat az első kúthoz hasonlóan a devon dolomitra fúrták 1972-ben. Vizének gyógyvíz megnevezését az Országos Gyógyhelyi és Gyógy fürdőügyi Főigazgatóság 596GYF/1973 számon engedélyezte. A termálfürdőt az egészségügyi miniszter 1973-ban gyógyfürdővé,³ 1979-ben Bükfürdőt országos jelentőségű gyógyhellyé minősítette.

A fürdő további fejlődése szükségessé tette újabb termálkutak fúrását. A gyógyfürdő vezetése a hidrogeológusok javaslata alapján úgy döntött, hogy a vízkitermelést a devon dolomitból nem növeli, inkább annak csökkentésére törekszik. Ezért a fürdő sorrendben harmadik és negyedik termálkútját már a lényegesen fiatalabb (5–9 millió éves) felsőpannon korú rétegekre képezték ki. A harmadik kút fúrására 1988-ban került sor, ennek a Bük-IV. jelű 782,0 m mélységű felsőpannon kút vizének gyógyvíz megnevezését az Országos Gyógyhelyi és Gyógyfürdőügyi Főigazgatóság 353/2006 számon engedélyezte. A negyedik, 2008-ban fúrt, Bük-VIII. jelű, 904,0 m mélységű felsőpannon kút vizének gyógyvíz megnevezését az ÁNTSZ Országos Tisztifőorvosi Hivatal 107-1/2011 számon engedélyezte.

A FÖLDTANI SZERKEZET KIALAKULÁSÁNAK TÖRTÉNETI ÁTTEKINTÉSE

A Kárpát-medence nyugati peremét a Keleti-Alpok lealacsonyodó vonulatai keretezik. A Kisalföld feltöltött síkságából emelkednek ki az Alpok előhírnökei. Az Alpok központi kristályos vonulatának egymástól elszakadt rögei Magyarországon a Soproni-hegységre és a Kőszegi-hegység, Vas-hegy csoportra különülnek. A szelíd tájat szemlélő ember mit sem sejt az Alpokalja évmilliókkal ezelőtti nagy földtörténeti "utazásáról". Ha eltávolítanánk az elmúlt 25 millió év kőzeteit a Rába-vonaltól nyugatra, mindenütt az Ausztroalpi (Keletalpi) nagyszerkezeti egység kerül a felszínre. Ennek a paleozoikumi metamorfizálódott kőzetei a mezozoikumban mai helyüktől több száz kilométerrel délebbre voltak, ahol az afrikai selfen rájuk üledékek rakódtak. Ez az üledéktakaró az Alpok felgyűrődésekor takaróredőkbe préselődött, pikkelyeződött, miközben rátolódott a Tethys-medence óceáni kérgére. (MAKÁDI M.) Ez a nagyszabású mozgássor a kréta-időszak végétől az oligocénig tartott, mintegy 40 millió évig. Közben a korábban kialakult metamorf és üledékes kőzetek ismételten átalakultak. Míg ezek a képződmények nyugaton ma is a felszínen vannak, addig keleten a Rába vonaláig az üledékek alatt találhatók, mivel később több szakaszban a mélybe süllyedtek. A Kőszegi-hegység és a Vas-hegy a Pennini-hegység felszíni kibukkanásai az ún. Kőszeg–Rohonci tektonikus ablakban. Kőzetei fiatalabbak, ugyanis az alpi hegységképződéskor kőzete rátolódott az északi szomszédja hátára, miközben kis mértékben kőzetei metamorfizálódtak. Így jöttek létre a Kőszeg környéki kvarcfillitek, a velemi mészfillitek, vagy a Felsőcsatár környéki kloritpalák.

Az Alpokalja és a Rába-vonal között található, a Kisalföld medencéje felé a Felső-ausztroalpi-takaró, amelynek a földtörténeti szilur és devon-időszakból származó kőzetei szintén kisfokú metamorfózist szenvedtek a keleti irányba történő mozgás során. Ezek azonban hazánk területén sehol sem bukkannak a felszínre, csak mélyfúrásokból ismertek. A Kárpát-medence nyugati szegélyének mélyszerkezete a mai formájában mintegy 25–30 millió éve állt össze.

A különböző pásztákból összeállt térszínen a miocénban sokáig szárazföldi lepusztulás folyt; a tájat törések szabdalták fel, és rögsorok süllyedtek a Kisalföld felé egyre mélyebbre. A süllyedés időben és térben nagyon egyenetlen volt. A kiemelt rögöket szigettenger ölelte körül. A hegységekből a folyók, patakok által lehordott kőzetanyag a szigettengert egyre összébb zsugorította, s a pliocénban a Pannon-beltó lassan feltöltődött. A pleisztocén kezdetén, úgy két millió évvel ezelőtt a kéregmozgások ismételten megemelték a medence peremének hegységeit, miközben a Kisalföld medencéje tovább sülylyedt. A pleisztocén elejétől a Pinka, a Rába, a Gyöngyös és az Ikva, a középső pleisztocéntől pedig a Répce teregette szét a medence felé egyre vastagabb hordalékát. Nagy kavicstakaróikkal nyomtalanul elfedték a földtörténeti múlt emlékeit. Az utolsó tízezer év már nem sok változást hozott a domborzatban (MAKÁDI M.).

BÜK FÖLDTANI, VÍZFÖLDTANI ADOTTSÁGAI

Bükfürdőt a feltárt gyógyvize tette Magyarország egyik legismertebb gyógyhelyévé. Ma már nemzetközi szinten ismert és kedvelt gyógyhelynek számít. Gyógyturizmusának alapját továbbra is a gyógyvízhez kapcsolódó szolgáltatások képezik.

A felszín alatti vízkészletek, különösen a hévizek, gyógyvizek minőségét számos tényező határozza meg, ezek közül a legjelentősebbek a beszivárgási és tárolási viszonyok. A beszivárgó víz az áramlási útvonalán különböző ásványos összetételű kőzettel lép kapcsolatba, befolyással van a víz minőségére, hogy egy kőzetben mennyi ideig tartózkodik, milyen a tároló kőzetek anyaga, ásványos összetétele, hőmérséklete, gáztartalma. Általánosságban jellemző, hogy a mélység növekedésével emelkedik a rétegek hőmérséklete, nő a feltárt vízben az összes oldottanyag-tartalom, és általában a földgáztartalom is.

A földtani szerkezet, a feltárható földtani képződmények alapvetően meghatározzák a terület vízföldtani jellemzőit, adottságait. A következőkben földtörténeti koronként ismertetem a Bükfürdő térségében feltárt képződményeket és azok vízföldtani jellemzőit, feltárt vízkészleteit.

Devon időszaki képződmények

A területen feltárt legidősebb földtani képződmények a devon időszak törésekkel tagolt, karsztosodott dolomit, dolomit-breccsa formáció rétegei, amelyeket a Bük-1 jelű szénhidrogén kutatófúrással 1003,0 m mélységben, a Bük-2 jelű szénhidrogén kutatófúrással 1290,0 m mélységben a Bük-3 jelű földtani kutatófúrással 1005,0 m mélységben érték el a terepszint alatt. A geofizikai kutatások alapján Bük térségében a devon képződmények a környezetből kiemelt röghegységet alkotnak az idősebb metamorf kőzetekből álló medencealjzaton. (1. melléklet) Mai ismereteink szerint a devon röghegység É/ÉK–D/DNy és ezekre merőleges törésvonalak mentén emelkedett ki környezetéből. Ezek a hegységképző mozgások nagyrészt a kréta időszakban játszódtak le, de kiújultak a paleogénben és a neogénben is. A devon rögvonulat kiterjedése 4–6 km széles és kb. 14 km hosszú lehet. Vastagsága a 300 m-t is eléri. (CSEPREGI A.) A távolabbi szénhidrogént kereső kutatófúrások alapján ez a dolomittakaró nem alkot regionálisan összefüggő réteget, de több helyen feltárták az idősebb metamorf kristályos palákra települve.

 

Vízföldtani jellemzők

A devon időszaki dolomitból, dolomit-breccsából álló röghegység Bükfürdő legjelentősebb gyógyvízadó képződménye. A víztároló dolomit a törésvonalak, repedések mentén vezeti a vizet. A gyógyvíz feltárása a Bük-1 jelű szénhidrogén-kutatófúrással kezdődött 1957-ben, amelyet a Bük-I (K-4) jelű termálkúttá képeztek ki. A termálkút ma is Bükfürdő egyik legfontosabb gyógyvíztermelő kútja. A kút létesítésekor az 1004,0 – 1282,0 m közötti nyitott, bélés-csövezetlen szakaszából pozitív felszálló termeléssel 8000-9000 l/p, 58 °C hőmérsékletű, magas széndioxid gáztartalmú hévizet adott. Az Országos Közegészségügyi Intézet 1960. évi vizsgálata szerint alkáliákat is tartalmazó, kalciummagnézium hidrogén-karbonátos termálvíz, amely jelentékeny mennyiségű fluoridot is tartalmaz. A víz összes oldottanyag-tartalma 5076 mg/l volt. Ez a vízminőség jellemezte a dolomitrög eredeti, beavatkozás előtti karsztvizét. Ez a vízjelleg megfelel a magyarországi karbonátos kőzeteket jellemző vízminőségnek, ettől a víz jellege csak akkor tér el, ha utánpótlását más kőzetből is kapja.

A tartós termeltetés következtében folyamatosan növekvő mértékben a kitermelt víz elsósodott, a víz jellege nátrium-kloridos irányban tolódott el a nátrium és klorid ionok arányának növekedése, illetve a kalcium és hidrogén karbonát csökkenése miatt. A kitermelt víz összes oldottanyag-tartalma a kezdeti érték háromszorosára emelkedett. Ennek oka, hogy a távolabbi utánpótlódási övezetben közvetlenül a devon rögre települt miocén tároló rétegek fosszilis sós vize a víztermelés hatására belép a devon rezervoárba. A két víz keveredése okozza a jelentős vízminőség változást. Az utolsó, 2012. évi műszeres felülvizsgálat során vett vízminta vizsgálata szerint az összes oldott ásványi anyagtartalom 14 700 mg/l volt. Jelentős növekedés történt az összes oldott anyag, a nátrium és kálium, a klorid, a szulfát, a bromid tartalomban. Ezek a komponensek egyaránt a miocén tároló vízkészletének belépését jelzik. (1. melléklet)

A szénhidrogén-kutatás folytatásaként mélyítették le a Bük-2 jelű fúrást. A fúrás során az 533,0 – 1486,5 m közötti nyitott szakaszban tájékoztató gyors vizsgálatot végeztek. A vizsgálat során nem találtak sem kőolajat, sem földgázt, figyelemre méltó hévízbeáramlást sem kaptak. A fúrást 1992-ben vízrajzi törzshálózati kúttá képezték ki.

 

1. ábra. A büki termálkutak összes oldottanyag-tartalmának változása

 

A Bük-III (K-10) jelű termálkút 1972. évi megépítésekor a Bük-I számú kút vízminőségéhez hasonló vizet tártak fel. A termelés hatására a vízminőség változása itt is bekövetkezett, de sokkal kisebb mértékben. Az utolsó, 2013. évi vizsgálat eredménye alapján az összes oldottanyag-tartalom a kezdeti 4600 mg/l-ről 7050 mg/l-re növekedett (1. ábra). A devon kutak fúrásakor a tárolt víz nátrium-kalcium hidrogén-karbonátos volt. A víztermelés hatására bekövetkezett minőségi változásokat (nátrium hidrogén-karbonátos, kloridos víz, magas szulfát tartalommal) csak a miocén tárolókból belépő víz okozhatta. A rendszer a pannóniai rétegek felé zártnak tekinthető az alsó-pannóniai márga, agyagmárga rétegek jelenléte miatt. A devon-tárolóban lévő magas gáztartalom a tároló zártságát jelzi. (CSEPREGI A.)

Miocén korú képződmények

A földtörténet során a dolomit rög tető részén a miocén üledék lepusztult, de a miocén rétegek a peremi részeken körbe megtalálhatóak. A maximumtól távolabb nagy üledékhézaggal diszkordánsan települve, közvetlenül a dolomitra miocén tortóniai korszak lithothamniumos mészkő, márga, homokkő és konglomerátum rétegei rakódtak le, amelyet a Bük-2 jelű szénhidrogén kutató fúrásban 1230,0 – 1290,0 m között harántoltak. A büki mélyszerkezetben és távolabb is a miocén rétegek regionális elterjedésűek.

 

Vízföldtani jellemzők

A büki devon dolomitrög területén, sem annak közelében miocén tárolókra termálkutat nem képeztek ki. A vízminőségre vonatkozó ismereteink a távolabbi területek szénhidrogén-kutató fúrásainak regionálisan jellemző vízminőség vizsgálataiból származnak. A távolabbi fúrásokból (pl. Rábasömjén) tudjuk, hogy a miocén víztárolóra jellemző a magas sótartalmú fosszilis víz. A két különböző korú és anyagú képződmény hidraulikailag összefüggő termálvíz-tároló rendszert alkot. A devon rögben tárolt vízkészlet termelésének hatására kialakuló depressziós tér, a nyugalmi nyomásviszonyok megváltoztatásával a két tároló között nyomáskülönbséget hozott létre. A kialakuló nyomáskülönbség előidézte a miocén üledék sós vizének devon-tárolóba áramlását.

A pannóniai korszak alsó-pannóniai alemeletének képződményei

A devon dolomit röghegység magas helyzetű központi részén közvetlenül a röghegységre, a miocén rétegekkel takart területeken pedig a miocén rétegekre az alsó-pannóniai korszakban diszkordáns településsel márga, agyagmárga rétegek rakódtak le, helyenként vékony csíkokban kemény, tömött homokkő betelepüléssel. Ezt az összletet a Bük-1 jelű szénhidrogén-kutatófúrásban 914,0–1003,0 m között, a Bük-2 jelű szénhidrogén- kutatófúrásban 975,0–1230,0 m között, a Bük-3 jelű földtani kutatófúrásban 927,0–1005,0 m között tárták fel. Ez a márgából, agyagmárgából álló vastag összlet regionális elterjedésű.

 

Vízföldtani jellemzők

Az alsó-pannóniai korszakot fő tömegében vízzáró márga, agyagmárga rétegek képviselik. Ez a márgából, agyagmárgából álló vastag összlet regionális elterjedésű és regionálisan vízzáró, amely felülről lezárja a miocén és devon képződményeket. Továbbá vízzáróan elválasztja a felette lévő felső-pannóniai korszak víztároló rétegeitől. Figyelemre méltó alsó-pannon vízvezető, víztároló homokos rétegek nincsenek Bükfürdő térségében. Termálkutat a távolabbi területeken sem fúrtak ezekre a képződményekre. Távolabbi szénhidrogén-kutatófúrásokban végzett rétegvizsgálatok szerint az alsó-pannóniai homok, homokkő rétegek magas oldottanyag-tartalmú, nátrium-kloridos, gázos hévizeket tárolnak.

A pannóniai korszak felső-pannóniai alemeletének képződményei

A felső-pannóniai alemelet rétegei nagy vastagságban települnek az alsó-pannóniai alemelet rétegeire. A felső-pannóniai alemelet rétegeinek alját a Bük-1 jelű szénhidrogén kutató fúrásban 914,0 m mélységben, a Bük-2 jelű szénhidrogén kutató fúrásban 975,0 m mélységben, a Bük-3 jelű földtani kutatófúrásban 927,0 m mélységben, a Bük-IV. jelű hévízkútban 886 m mélységben, a Bük-VIII. jelű hévízkútban 893,0 m mélységben érték el. A nagy vastagságú, regionális elterjedésű felső-pannóniai összlet agyag, agyagos homok, homokos agyag, homok rétegek sűrű ismétlődő változásából áll, az alsó szakaszban homokos agyagmárga és laza homokkő betelepülésekkel.

A felső-pannóniai réteg összletben a medence feltöltés jellegzetes sajátságai ismerhetők fel. A lefűződő beltó aljzatának lassú süllyedése részben megegyezett az üledék felhalmozódással, így gyakran ismétlődő rétegcsoportok rakódtak le. A beltó lefűződő részein a gyakori parteltolódások miatt a homokos, agyagos képződmények térben (horizontálisan és vertikálisan) sűrűn váltakoznak, lencsés kifejlődésűek, egymásba fokozatosan átmennek, függőlegesen összekapaszkodnak egymással. Az egész felső-pannóniai összlet regionálisan összefüggő vízvezető-víztároló rendszert alkot. Az agyagos rétegek regionálisan nem szinttartóak, folyamatos vízzáró réteget nem alkotnak. A homokrétegek nagyrészt laza üledékek, jó vízvezetők és víztárolók, apró és középszemcsés homokból épülnek fel változó agyagtartalommal. A rétegek kifejlődésétől függően változik azok vízvezető, víztároló képessége. A felső-pannóniai összlet vastagodik a Rába szerkezeti vonal irányában, Bükfürdő alatt a röghegység tetőpontja környékén 600 m mélység alatt a homokrétegek már hévizet tárolnak. A felszín közeli homokrétegek vízkészletét ivóvízellátásra hasznosítják.

 

Vízföldtani jellemzők

A kb. 900 m vastagságú felső-pannóniai összlet a térség egyik legjelentősebb felszín alatti víztárolója. Mélység szerint több szintre tagolható. A felső-pannóniai összlet felső szakaszában felszínközeltől kb. 300 m mélységig több jó víztároló vízvezető homokréteg helyezkedik el, amelyek vízkészletét nagyrészt a Bük Térségi Vízmű termeli ivóvízellátásra. A kutak vízhozama 200–900 l/p, az összes oldottanyag-tartalom 500–600 mg/l, hőmérséklete 12–24 °C. A területen 300–600 m mélység között még nem fúrtak kutat.

A 600–850 m között települt felső-pannóniai homok, laza homokkő rétegek jelentős regionális elterjedésű hévíztároló képződmények Bükfürdő térségében is, amelyekre több termálkutat fúrtak. Bükfürdő térségében összesen erre a képződményre 5 db kutat létesítettek. A regionálisan összefüggő hévíztároló rendszer hévízkészletének utánpótlódása a földtani kifejlődés alapján horizontálisan és vertikálisan is biztosított. Ezt számos erre az összletre telepített termálfürdő üzemelése bizonyítja. A Büki Gyógyfürdő a Bük-IV (K-16) és a Bük-VIII (K-38) jelű termálkutakat üzemelteti felső-pannóniai hévíztároló rétegek igénybevételével.

Az üzemelő termálkutak talpi hőmérséklete 43–52 °C, a víz összes oldottanyagartalma 3000–4000 mg/l. A kitermelt víz összes oldottanyag-tartalma tendenciózus változást nem mutat. (1. ábra) A víz nátrium hidrogén-karbonátos jellegű. A fajlagos összes gáztartalom 600–1200 l/m³. A nyugalmi vízszint közel hidrosztatikus, 30–40 m a terepszint alatt. A nyomásviszonyok alapján a terület leáramlási zónának tekinthető. A termál kutak maximális vízhozama 510–1150 l/p között változott. Jelenleg Bük területén az öt megépített kút közül három, a Bük-IV (K-12), Greenfield Hotel Golf (K-22), Bük-VIII (K-38) jelű kút üzemel.

Holocén, pleisztocén képződmények

A patakok völgyében 1–2 méter vastagságban holocén öntésiszap, áradmány föld, a Répce völgye peremén pleisztocén folyóvízi kavicsos, homokos rétegek találhatók a felszínen. A magasabb helyzetű területeken 1–2 méter vastagságú pleisztocén homokos lösz, barnaföld a felszíni takaró. A felszíni rétegek alatt változó kifejlődésben 5–35 m vastagságban pleisztocén iszapos, homokos kavicsos rétegek diszkordánsan települnek a felsőpannóniai rétegekre. A kavicsos rétegek fúrás közben omlásra hajalmosak.

 

Vízföldtani jellemzők

Ezek a képződmények a talajvizet tárolják. A talajvíz nyugalmi szintje átlagosan 1–5 m mélység között változik a terepszint alatt. Ezt a vízkészletet ma már a lakossági vízellátásra nem hasznosítják. A felszíni szennyeződések miatt csak öntözésre használják.

BÜK GEOTERMIKUS ADOTTSÁGAI

Közismert, hogy a föld belseje felé haladva a hőmérséklet növekszik. A hőmérséklet-növekedés mértékét kifejezi a geotermikus gradiens, amelynek értéke megadja 100 méterenként a hőmérséklet-növekedést. Ennek világátlaga 3 °C/100m, Magyarországon ennek átlaga sokkal kedvezőbb 4,4 °C / 100m. (LORBERER A.) A gyakorlatban inkább az 1 °C -hoz tartozó mélységlépcsőt szokták használni, vagyis a geotermikus gradiens reciprokját. Ez az érték Magyarországon átlagosan 23 m/°C. A országos átlagnál kedvezőbb értékeket tapasztaltunk a devon dolomitra telepített termál kutaknál. Mind a két kút esetében a mért értékek kisebb ingadozása mellett a jellemző számított érték 20,0 m/°C körül alakul. A vízhőmérséklet és az ebből számított geotermikus gradiensek értéke a két devon kútban gyakorlatilag megegyezik. Az országos átlagnál kedvezőbb érték a büki alaphegység rögnek a környezetéhez képest kiemelt helyzetével magyarázható.

A felső-pannonra telepített Bük-IV jelű kútban 747 m mélységben 43,2 °C talphőmérsékletet mértek, vagyis az ebből számított reciprok gradiens 23,2 m/°C. A Bük-VIII jelű kút esetében 896 m mélységben 52, 6 °C volt a talphőmérséklet, a számított reciprok gradiens 21,5 m/°C. Ezek az adatok is a kiemelt rög fűtőhatását tükrözik. Ez a hatás a várakozásoknak megfelelően a rögtől távolabb a sekélyebb kútban kevésbé érvényesül.

A termálkutakban a több évtizedes üzemeltetési idő alatt tendenciózus hőmérsékletváltozást nem tapasztaltak.

A TERMÁLVÍZTÁROLÓK NYOMÁSVISZONYAI

A Bük-fürdőn található termálkutak közül a devon dolomitra kiképzett kutak már építésükkor kitűntek azzal, hogy vizük szabadon nagy erővel tört a felszínre. A Bük-I kút építésekor a kút nyugalmi vízszintje +110,6 m a Bük-III jelü kút építésekor a kút nyugalmi vízszintje +84,0 m volt. A kutak ma is szabadkifolyással, szivattyú nélkül termelnek. A felsőpannon rétegre kiképzett kutak nyugalmi vízszintje a terepszint alatt 30–40 m-rel található; a vizet búvárszivattyú hozza a felszínre. Természetesen azt gondolnánk: a kétféle üzemmód oka a két víztároló nyomásviszonyaiban keresendő. Valójában azonban mélységi nyomásmérés segítségével megállapíthattuk, hogy a devon termálkutak nyomása zárt állapotban 1000 m-es mélységben a Bük-I jelű kút esetében 9,4 MPa, a Bük-III jelű kút esetében 8,7 MPa (87 atm) körül alakul. A számítások szerint a devon kutak ekvivalens vízszintje nyugalmi állapotban a terepszint alatt a Bük-I kút esetében 47 m, a Bük-III kút esetében 56 m mélyen lenne, kicsivel mélyebben, mint a felsőpannon kutaknál. (CSEPREGI A.) Jogosan merül fel a kérdés: akkor mi az oka a devon termálkutakból felszökő víznek?

 

A Bük-III. jelű kút felszökő vize a 2013. évi felülvizsgálat során

 

A magyarázat a gáztartalomban keresendő. Míg a felsőpannon termálkutak jellemző gáztartalma 600–1200 l/m³, a devon kutakban 10 000–15 000 l/m³ gáztartalmat mértek, vagyis a devon kutak tízszer-tizenötször annyi gázt (széndioxid gázt) termelnek, mint vizet. A folyamat úgy néz ki, hogy a kút beindítását követően a vízben nagy nyomás alatt elnyelt állapotban lévő széndioxid gáz egy része a kútban felfelé emelkedve a nyomáscsökkenés következtében kb. 500 m mélységben elkezd a vízből kiválni. Az egyre több kiváló buborék következtében a víz elkezd pezsegni, és a víz–gáz elegy sűrűsége ennek következtében 500 m mélységtől a felszínig a felére 1 kg/m³-ről 0,5 kg/m³ –re csökken. A víztárolóban lévő állandó nyomás a felette lévő "könnyített" vízoszlopot már képes a terep szintje fölé emelni. A kutat a folyamat beindulását követően már csak erőszakos módon, lefojtás segítségével lehet megállítani. A fürdő jövője szempontjából megnyugtató, hogy a több mint 50 éves termelés során a mélységi nyomás gyakorlatilag alig változott.

A TERMÁLVÍZKÉSZLETEK UTÁNPÓTLÓDÁSA, VÉDŐIDOMA

A felső-pannon kori homokos, agyagos üledékek egymásba fokozatosan átmennek, függőlegesen összekapaszkodnak egymással. Az egész felső-pannóniai összlet regionálisan összefüggő vízvezető-víztároló rendszert alkot. A felső-pannon termálkutak esetében a földtani kifejlődés a vízminőség, gáztartalom alapján egyértelműen dinamikusan utánpótlódó; megújuló vízkészletről van szó.

A hévíztároló feltárása és termelésbe vonása óta visszatérő kérdésként merül fel, hogy a devon-tárolóban lévő vízkészlet dinamikus (megújuló) vagy statikus (nem megújuló) készletnek tekinthető-e. Erre a kérdésre a több évtizede folyó kutatások csak közvetett jellegű és egymásnak gyakran ellentmondó válaszokat adtak. A kérdés eldöntése azért sem egyszerű, mivel a földtani mélyszerkezetre vonatkozó ismereteink hiányosak, ami csak tovább nehezíti az egyébként is bonyolult, szerkezetileg a Kelet-alpi takarórendszerhez tartozó terület földtani értékelését. A hiányos feltártság mellett minden egyes, az alaphegységet elérő fúrás módosíthatja a korábban kialakított földtani modellt. (CSEPREGI A.) Nagyobb zárt tárolók esetében a megfigyelt paraméterek alapján nem könnyű az utánpótlódás kérdését megválaszolni; a rendszer zártsága ellenére kvázi dinamikusan utánpótlódónak tűnhet.

Bük-fürdő devon dolomit-rögének vizét az 1960-as években a közeli kelet-ausztriai devon kibúvások karsztvíz készletével hozták kapcsolatba. Később azonban, a rábasömjéni tömény sós víz felfedezését követően kételyek merültek fel a gyógyvíz dinamikus utánpótlódását illetően. A devon-tároló zárt jellege mellett hoz fel földtani, vízminőségi és gáztartalommal kapcsolatos közvetett alátámasztó érveket a HYDROSYS Kft. kutatója, Csepregi András is, aki a kutak védőidomának⁴ meghatározását végezte 2006-ban. Ezzel szemben Lorberer Árpád, a VITUKI kutatója azon a véleményen van, hogy önmagában az a tény, hogy az alaphegység vizében légköri eredetű C14 izotóp mutatható ki, már a dinamikus készlet jelenlétét bizonyítja. A kérdést azonban még valószínűleg hosszú ideig nem lehet egyértelműen eldönteni.

 

2. melléklet. A devon termálkutak hidrogeológiai védőidoma

 

A devon termálkutak hidrogeológiai védőidoma kiterjed a Bük térsége alatt az alaphegységből kiemelkedő teljes devon rögre, egy Lócstól Meszlenig tartó, Büköt is magába foglaló, 14 km hossztengelyű és 6 km-es rövidebb tengelyű ellipszis alakú terület alatt található hévíztárolóra 900–1400 m mélységtartományban. A kijelölt védőidomon belül az alaphegységi devon hévíztárolóból termálvizet csak a Büki Gyógyfürdő jogosult kitermelni. (2. melléklet)

 

BÜK VÁROS IVÓVÍZBÁZISA

A vízbázis Bük város mellett Bő, Chernelházadamonya, Gór, Répceszentgyörgy községek vízellátását biztosítja. A vízmű története kezdetben szorosan kapcsolódott a termálfürdőhöz. Az első mélyfúrású ivóvíz kutak is a fürdő területén létesültek.

A VÍZBÁZIS KIÉPÍTÉSÉNEK RÖVID TÖRTÉNETE

1961-ben a fürdő területén megépítették az F1 (K-9) jelű kutat.

1962-ben a mai Kemping területén épült az F2 (K-9) jelű kút.

1965-ben épült az ún. Községi vízműkút K1 (B-5); ettől az időponttól beszélhetünk a községben közműves vízellátásról.

1966-ban a fürdő emelkedő hidegvíz-igénye szükségessé tette további két kút fúrását: F3 (K-6), F4 (K-7).

Ezt követően a fürdő kútjait átvette a Vízmű Vállalat; a fürdő és a község vízellátása összekapcsolódott.

1977-ben szükséges volt a rendszer bővítése; ekkor készült a P-1 (K-11), P-2 (K-12), P-3 (K-13) jelű kút. A P-1 jelű kutat alacsony hozama miatt leállították, figyelő-kúttá minősítették. A P-3 jelű kutat pedig annak sikertelensége miatt eltömték.

1982–83-ban tovább bővült a vízmű a bői vízmű teleppel, a telepen lévő 2 kúttal B-1 (K-2), B-2 (K-1).

1997. január 1-től a vízmű levált a VASIVÍZ Rt.-ről, és megalakult a Bük és Térsége Vízmű Kft.

1999-ben a termálfürdő a hidegvízellátás részleges önállóságára törekedve 2 db saját hidegvizes kutat fúrt 5. sz. (K-20) 6. sz. (K-21); ez részben mentesítette a közüzemi vízszolgáltatót a fürdő lökésszerű terhelésétől.

2002-ben felújították, és ismét üzembe állt a már évtizede nem használt mélyebb bői kút B-2 (K-1), továbbá a Bükfürdő területén lévő vízműtelepen a Vízmű Kft. 2 db új, nagyobb mélységű vízműkutat fúratott (F5, F6). A vízműtelepen a vastalanító bővítése is megtörtént. A vastalanítási kapacitás jelenleg 4100 m³/nap.

2014-től a vízmű üzemeltetője a Soproni Vízmű Zrt. lett. A vízbázis 2014. évi víztermelése 663 165 m³ (1816 m³/nap) volt.

A vízműkutak főbb adatait az alábbi táblázat foglalja össze:

Vízműves név	Kataszteri név	Terepszint (mBf)	Talpmélys. (m)	Szűrőzés (m)	Vízhozam Q l/p	Megjegyzés
K-1	B-5 Bük	172,0	50,0	22,6–33,0	0	Figy. kút
F-1	K-9 Bük	172,0	56,6	45,0–53,3	0	Figy. kút
F-2	K-8 Bük	172,5	61,1	43,7–55,7	200	Üzemelő
F-3	K-6 Bük	172,2	60,0	41,0–53,0	410	Üzemelő
F-4	K-7 Bük	171,8	60,0	33,0–39,0 45,0–57,0	400	Üzemelő
P-1	K-11 Bük	176,8	40,0	14,0–34,0	0	Figy. kút
P-2	K-12 Bük	174,5	40,0	24,0–34,0	300	Üzemelő
P-4	K-14 Bük	170,9	69,0	48,0–63,0	410	Üzemelő
B-1	K-2 Bő	167,6	100,0	73,0–89,0	1200	Üzemelő
B-2	K-1 Bő	167,7	290,0	242,0–255,5 263,0–280,0	450	Üzemelő
F-5	K-24	171,4	301,0	255,0–265,5 271,0–291,0	800	Üzemelő
F-6	K-25	171,69	164,0	140,0–158,0	750	Üzemelő

 

VÍZFÖLDTANI JELLEMZŐK A VÍZBÁZIS TERÜLETÉN

A talajvízszint jellemző mélysége 1–5 m közötti, a talajvízjárásról Bükön a Polgármesteri Hivatal mellett, a Vízügyi Igazgatóság kezelésében lévő törzshálózati észlelőkút ad információt. (2. ábra) A talajvíz áramlási iránya a területen K–DK irányú, esése mintegy 2,5‰.

 

2. ábra. A talajvízszint változása Bük belterületén

 

A felső-pannon rétegek felső része iszapos agyagos üledékekből áll, homokos rétegek közbetelepülésével. A vízvezető rétegek egymással kapcsolatban állnak. A felsőpannon porózus homokos szintjeire, mintegy 300 m mélységig települt a Büki Körzeti Vízbázis 9 db jelenleg is működő ivóvíztermelő kútja.

A rétegvíz áramlási iránya hasonló a talajvízhez. A porózus rétegekben tárolt víz nyugalmi nyomása természetes állapotban a mélység növekedésével lefelé csökken. Az ilyen területet leszálló-leáramlási területnek nevezzük, ahol a felszín alatti vizek folyamatosan szivárognak az alacsonyabb potenciállal rendelkező mélyebb rétegek irányában. A mélységszintek nyomásállapotából megállapítható, hogy 100 m mélységtartományig a porózus szintek szoros hidraulikai kapcsolatban állnak a talajvízzel; a mélyebb szintek esetében ez a kapcsolat lényegesen gyengébb. A víztermelés hatására a termelt felső 100 mes összletben a természetes nyomásszintek a mélység függvényében növekvő mértékben, 2–5 m-t csökkentek, ennek következményeként a felülről történő beszivárgás intenzitása növekedett.

 

3. ábra Az A-A' és B-B' vízföldtani szelvény nyomvonala

 

A vízadó homokos, porózus rétegek elhelyezkedését a vízföldtani szelvényeken lehet nyomon követni. A vízföldtani szelvények nyomvonala a 3. ábrán, a szelvények a 3. és 4. mellékleten láthatók. A vízműkutak elhelyezkedését az 5. melléklet ismerteti.

A FELSZÍN ALATTI SZIVÁRGÁS IZOTÓPOS VIZSGÁLATA

A víz lefelé, a mélyebb rétegek irányába történő szivárgását, annak sebességét izotóp-vizsgálattal is nyomon lehet követni. A vízbázis 2000–2002-ben végzett diagnosztikai vizsgálata során trícium tartalom méréseket is végeztek.

A trícium a hidrogén radioaktív izotópja; a legideálisabb víz-nyomjelző, lévén maga is hidrogén, beépül a H₂O vízmolekulában az egyik hidrogén atom helyére. Adszorpció nélkül követi a felszín alatt áramló vizet, abból semmilyen módon nem szűrődik ki. A környezetünkben található trícium kis része természetes úton keletkezik, nagyobb része az emberi tevékenység (hidrogénbomba, atomerőművek, egyes ipari tevékenységek) következtében került a hidroszférába. Az első hidrogénbomba 1952. évi robbantásától az 1963. évi részleges atomcsend-egyezményig a csapadék trícium tartalma folyamatosan nőtt, ekkor érte el a maximumot 3000 TU átlaggal, majd exponenciálisan csökkent; ezt követően az 1970-es évek végétől beállt egy viszonylag alacsony állandó szint. A jelenlegi 10–20 TU érték még mindig két-háromszorosa a kozmogén eredetű trícium szintnek (DEÁK J.)

 

3. melléklet. A büki vízbázis A-A' vízföldtani szelvénye

 

A trícium hidrogeológiai alkalmazását az teszi lehetővé, hogy az 50 évesnél fiatalabb, csapadékból származó vizekből egyértelműen kimutatható. A viszonylag nagy felezési ideje (12,4 év) miatt az 50 évesnél idősebb víz trícium tartalma viszont 1 TU érték alatti, vagyis gyakorlatilag nulla. Ennélfogva az egyik legegyszerűbb és leghatékonyabb módszer a felszín alatti vizek védettségének kimutatására.

 

4. melléklet. A büki vízbázis B-B' vízföldtani szelvénye

 

A büki vízbázis diagnosztikai felmérése során elvégzett vizsgálatok azt mutatják, hogy a talajvíz feküjét képező agyagos záróréteg alatt alig található 50 évesnél fiatalabb, frissebb víz. Ennek a zárórétegnek a hatékonyságát bizonyítja a legsekélyebb P-2 jelű kút jelenleg is jó vízminősége. A csapadékvíz leggyorsabban a bői vízműtelep területén szivárog lefelé, itt 27–30 m-es mélységben 30–40 évvel ezelőtt lehullott csapadék található. Az ivóvízkutak minden esetben 50 évesnél idősebb vizet termelnek.

AZ IVÓVÍZTERMELÉS JELLEMZŐI

A hasonló mélységtartományt megcsapoló kutakat egy csoportba sorolva öt víztermelésbe bekapcsolt vízadó mélységszint különíthető el:

I.	szint (22–34 m):	Bük P-2 (K-12)
II/a.	szint (33–63 m):	Bük F-2 (K-8), F-3 (K-6) F-4 )K-7) P-4 (K-14)
II/b.	szint (70–90 m):	Bő B-1 (K-2)
III.	szint (140–158 m):	Bük F-6 (K-25)
IV.	szint (242–291 m):	Bő B-2 (K-1) Bük F-5 ( K-24))

A vízmű összes termelése az elmúlt években évente 600 000 m³ és 700 000 m³ között változott. (4. ábra) A 2013–2014. évi termelési adatok alapján az egyes mélységtartományokat a vízkitermelés különböző arányban terheli.

Az I. szintre a legsekélyebb rétegre kiképzett kút a vízbázis termelésének 11–12%-át adja.

A II/a mélységszintre telepített négy kút az összes vízkivétel mintegy 24–28%-át termeli.

A II/b szinten 70–90 m mélységközben szűrőzött a vízmű legjobb hozamú kútja a Bő B-1 jelű. Ezt a kutat üzemeltetik a legtöbbet, a víztermelés mintegy 50–55%-át szolgáltatja.

A III. mélységszintből a kitermelés nem jelentős, az összes termelés mintegy 4–8%-a.

A IV. vízadó mélységszintből a vízkivétel minimális, 1–2%

A vízmű összes termelésének tehát mintegy 75–80%-a a II. vízadó mélységszintből, 33–90 m mélységközből történik.

A BÜKI VÍZBÁZIS VÉDŐTERÜLETE

A vízbázis legrégebbi kútjai 40–50 éve üzemelnek. A nyugalmi vízszintek a vízbázis területén a termelés hatására 2–5 m-t süllyedtek, időközben gyakorlatilag kialakult az új dinamikus egyensúly, a vízszintek süllyedése megállt. A termelt víz utánpótlását a sekélyebb rétegvizekből, ezek a sekély rétegvizek felülről, a talajvízből kapják, ami a rétegvíz oldalirányú áramlásával kerül a kutakba. A fő utánpótlási terület Bükfürdő területén illetve Bükfürdő és Bük város között található.

 

4. ábra. A Büki Körzeti Vízmű víztermelése 1999–2014 között

 

A fürdő és a város közötti terület – az utánpótlási terület nagy része – intenzív művelés alatt álló mezőgazdasági terület, ezenkívül az utánpótlási területen található a golfpálya nyugati fele, valamint Bük város belterületének északkeleti pereme.

A büki vízbázis hidrogeológiai védőidomát, felszíni védőterületét⁵ 2002-ben vízföldtani hidraulikai modellezéssel meghatározták. A hidrogeológiai védőidom, az ahhoz tartozó felszíni védőterület meghatározásának a célja lehatárolni azokat a területeket, ahonnét szennyezés esetén a szennyeződés 5 éven belül (hidrogeológiai "A" védőterület), illetve 50 éven belül (hidrogeológiai "B" védőterület) bejuthat a termelt ivóvízkútba. Ezeket a területeket a szennyezésekkel szemben fokozott védelemben kell részesíteni. Azokat a vízbázisokat, ahol a felszín alatti vízáramlás modellezése eredményeként a felszínen bekövetkező szennyezés 50 éven belül bejuthat az ivóvizet termelő kútba, sérülékeny vízbázisnak nevezzük.

A Büki vízbázis a fentiek alapján a sérülékeny vízbázisok közé tartozik. A vízbázis esetében a legsekélyebb a P-2 (Bük K-12) jelű kúthoz 5 éves elérési idő alapján számított hidrogeológiai "A" védőterület is tartozik. A védőidom, védőterület horizontális kiterjedése egy ÉNy–DK irányú hosszanti tengellyel elhelyezkedő ellipszis, amelynek hossza 600 m, szélessége 320 m. Vertikális kiterjedése terepszinttől –35,5 m-ig terjed. (UNYI P.)

Az 50 éves elérési idő alapján meghatározott védőidom, védőterület a felső vízadó rétegekre szűrőzött kutak esetében egységesen került kijelölésre, mind a felszínen, mind a felszín alatt. Az egyes kutakhoz tartozó védőterületek nem különíthetők el egymástól.

 

5. melléklet. A vízmű kutak elhelyezkedése és a vízbázis hidrogeológiai védőterülete

 

Az érintett kutak esetében (P-2, P-4, F-2, F-3, F-4, B-1) a hidrogeológiai "B" védőidom, védőterület horizontális kiterjedése egy ÉNy–DK irányú, 1850x720 m-es ellipszis, vertikális kiterjedése a terepszinttől –90 m-ig terjed. (UNYI P.) (5. melléklet)

A mélyebb kutak esetén az 50 éves elérési idő alapján meghatározott felszíni védőterület kijelölésére nincs szükség.

   

IRODALOM

CSEPREGI A. 2006. A Büki Gyógyfürdő kútjai védőidomának meghatározása. HYDROSYS Kft.

DEÁK J. – HORVÁTHNÉ DEÁK E. 2009, Trícium – A nukleáris technika melléktermékének vízföldtani alkalmazása. In: Nukleon, II. évf. 27.

HORVÁTH L. – SZÉKELY E. 2014. Büki Gyógyfürdő Zrt. Bükfürdőn tervezett Bük IX. számú termálkútjának hévízbeszerzési szakvéleménye és kiviteli terve.

Magyarország földje, 2002. Főszerkesztő: KARÁTSON D.

LORBERER Á. 2004. A Büki Gyógyfürdő hévízkútjainak állapot-értékelése és egy újabb felsőpannon hévízkút kitűzési szakvéleménye, VITUKI Rt.

LORBERER Á. – LORBERER Á. F. 2006. Bükfürdő környékének szerkezet-földtani és vízbázisainak hévízföldtani jellemzői. Babér 2001 Bt.

TÓTH Z. 2006. Pretercier aljzat, miocén és alsópannon képződmények felszínének domborzati térképe. Bük, ELGI

UNYI P. 2002, Bük Körzeti Vízbázis biztonságba helyezési terve, Waterplan Kft.

   

JEGYZETEK

1	Termálvíz: az a mélységi víz, amelynek hőmérséklete meghaladja a 30 °C-ot.
2	Gyógyvíz: jogi kategória. Az olyan felszín alatti vizeket lehet gyógyvíznek nevezni, amelynek bizonyítottan valamilyen gyógyhatása van. Az elnevezés használatát az Országos Tisztifőorvosi Hivatal Gyógyhelyi és Gyógyfürdőügyi Főigazgatósága (OGYFI) engedélyezi.
3	Gyógyfürdő: olyan gyógyintézmény, amely gyógyvíz, gyógyiszap felhasználásával balneoterápiás fürdőkezelést nyújt. A megnevezés használatát az OGYFI engedélyezi.
4	Védőidom: Az üzemelő vízkivételi műveket körülvevő felszín alatti térrész, amelyet a vízkivétel mennyiségi, minőségi védelme érdekében a környezeténél fokozottabb biztonságban kell tartani.
5	Védőterület: az üzemelő vízkivételi műveket körülvevő terület, amelyet a vízkivétel mennyiségi, minőségi védelme érdekében a környezeténél fokozottabb biztonságban kell tartani.