Vizek keveredése

Dr. Fórizs István

Vizek keveredése

Cél: - keveredés kimutatása/bizonyítása- keveredési arány számítása

Eszközök:a (feltehetően) keveredő komponensek jellemzése

⇓a keveredési folyamat modellezése

⇓a keverék víz jellemzése

keveredési arány számítása

Vizek jellemzése

• Izotópos - vízmolekulában - stabil: D, 18O

- radioaktív: T

- oldott anyagban - stabil: 13C, 18O, 34S, 11B, 37Cl

- radioaktív: 14C, 36Cl, • Vízkémia: - kationok

- anionok• Egyebek (pl. hőmérséklet)

A keverék víz jellemzése

Stabilizotópos: vízmolekulában

A víz: A B víz: B

keverék: k = xA + (1-x)B, ha a keverék víz x hányada A komponens (0<x<1)

• oldott anyagban: pl. karbonát, szulfát, ....

nincs kémiai reakció

A víz: A, cA B víz: B, cB

keveredés: x rész A víz (1-x) rész B víz

keverék = (xcAA + (1-x)cBB)/(xcA + (1-x)cB)

A keverék víz jellemzése Radioaktív izotópos

• Trícium: lineáris keveredés

Tkeverék víz = xTA + (1-x) TB

• De! a tríciumból számolt korokra vonatkoz-tatva a keveredés exponenciális jellegű: T=T0e-t

A keverék víz jellemzése Radioaktív izotópos

Radiokarbon: lineáris keveredés [%]modern-ben, pmC

Akeverék víz = xAA + (1-x) AB

• De! a 14C-ből számolt korokra vonatkoz-tatva a keveredés exponenciális jellegű: A=A0e-t

A keverék víz jellemzéseVízkémiával

- nincs kémiai reakció:

a keveredés lineáris:

ckeverék=xcA + (1-x) cB

- van kémiai reakció:

a kémiai reakció pontos számbavétele (számítógépes modellezés, NETPATH, FREEQC, MODFLOW, stb.)

Számítási feladat

• Két folyó (A és B) ömlik egy víztárolóba, ahol a két folyó és a tározóból kifolyó víz értékei a következők: -4,5‰, -12,7‰ és -9,2‰.

• Melyik folyónak van magasabban a vízgyűjtő területe?

• A tározóban lévő víz hány %-a származik az A és hány a B folyóból, ha nincs párolgás és konstansak a vízhozamok és a értékek?

Megoldás

• A B-folyónak van magasabban a vízgyűjtője.

• ki = xA + (1-x)B → x = 43%, (1-x) = 57%

Esettanulmány vízizotópokra

Újkígyósi Regionális vízműFórizs István, Deák József

Elérési zónák

Újkígyósi Regionális Vízművek

-400

-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

-14 -13 -12 -11 -10 -9 -8

18O [‰]VSMOW

Mél

ység

[m

]

Föláramló, zavartalan idős víz.

A beszivárgó modern és a föláramló idős víz keveredése.

Sokéves csapadékvíz átlag

-400

-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

Vezetőképesség [S/cm]

Mé

lys

ég

[m

]

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

0 10 20 30 40 50 60

Trícium [TE]

Mé

lys

ég

[m

]

Újkígyósi Regionális Vízművek

-14

-13

-12

-11

-10

-9

-8

0 500 1000 1500 2000 2500

Elektromos vezetőképesség [S/cm]

18 O

[‰

] VS

MO

W

Újkígyósi Regionális Vízművek

R2 = 0,729

R2 = 0,6934

-14

-13

-12

-11

-10

-9

-8

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

(Na+K)/(Na+K+Ca+Mg) eé%

18 O

‰

A vízzárón áthatoló figyelőkút

Az első vízzáró fölött

aquitard

Az első vízzáró alatt

aquitard