Bevezetés a karszt talajvíz kérdésébe
Az ipar, a mezőgazdaság gyors fejlődése és a népesség folyamatos növekedése következetesen magasabb igényeket támaszt a felhasznált vízmennyiséggel szemben. Ez a követelmények növekedése akár a talajvízből, akár a felszíni vizekből teljesíthető, míg a felszíni víz, különösen ivóvízként, többszörösen drágább, mint a felszín alatti víz használata. Ezért a karsztterületek, mint hatalmas ivóvíz- és használati vízkészletek lehetséges forrásai, már régóta felkeltik a tudósok figyelmét.
A karsztvíz terminológiájának tisztázása érdekében vannak olyan felszín alatti vizek, amelyek előfordulása karbonátos kőzetekkel társul, például mészkő, dolomitok, gipsz, karbonát-konglomerátumok vagy tengeri só. A víz megbontja a karbonátos kőzeteket, és bonyolult rendszert hoz létre különálló patakokból, amelyeknek saját medencéjük van. A kompakt karbonát kőzet azonban gyakorlatilag áthatolhatatlan. A víz behatolását és keringését a zavar, akár a repedés, akár a megszépülés teszi lehetővé. Amikor a szén-dioxid feloldódik a repedezett mészkövön átfolyó vízben, az oldhatatlan kalcium-karbonát átalakul oldható kalcium-hidrogén-karbonáttá. Ez a folyamat a kémiai egyenlettel írható fel: CaCO3 + H2O + CO2 → Ca (HCO3) 2. Ily módon karszt-dombormű és a karszt-megkönnyebbülés formái jönnek létre, akár a felszínen, akár a föld alatt. Egyes szerzők a karsztvizeket karszt-törés (talajvíz) vizeknek nevezik.
A karsztformák fejlődésének ismeretét a karszt-hidrográfia törvényeinek ismerete feltételezi. Szlovákia területének egy része hidrológiai szempontból nagyon alkalmas geológiai szerkezettel rendelkezik, amely lehetővé teszi jelentős talajvízkészletek létrehozását és koncentrálását. Legnagyobb forrásaik és tartalékaik a Nyugat-Kárpátok mezozoikumának negyedkori és karbonátos üledékeiben találhatók (mészkövek és dolomitok). Az a tény, hogy a kvaterner üledékek talajvize már ekkora mértékben elterjedt, szennyezettsége pedig növekszik és lebomlik, arra késztette a hidrogeológusokat, hogy a közelmúltban a karbonátos karszttöréses kőzetek felszín alatti vizének kutatására és felhasználására koncentráljanak. Ezek a kőzetek jelentős területeket alkotnak elsősorban a Nyugat-Kárpátok maghegységeiben és a Szlovák Érchegységben. A hajtás- és töréstektonika által kondicionált komplex tektonikai szerkezet és a jellegzetes palástszerkezet számos karszttöréses hidrogeológiai struktúrát hozott létre. Ezek a hidrogeológiai struktúrák a mezozoikum teljes területének 3280 km2 területét foglalják el, amely a Nyugat-Kárpátokban körülbelül 9930 km2, ami körülbelül 33% -ot jelent.
A legfrissebb előrejelzések szerint a karszt talajvízkészletek teljes mennyisége meghaladja a 27 m3-t. s –1. A számszerűsített mennyiségű karszt talajvízkészletből is csak egy kis részét használják fel. A jelentős felszín alatti vízkészletek és erőforrások még mindig nincsenek kiaknázva. Használatuk jelenlegi és hatástalan fokát két problémacsoport okozza. Az első csoport a földtani szerkezet és a hidrogeológiai viszonyok összetettségével és nem mindig elég egyértelműségével függ össze. A hidrogeológusok erőfeszítéseit igénylő problémák a karszt-hidrogeológiai struktúrák talajvíz-utánpótlásának számszerűsítése és a nyílt hidrogeológiai struktúrákból a szomszédos sziklakörnyezetekbe történő talajvíztranszferek számszerűsítése. A problémák második csoportja a karsztvíz-rendszer változékonyságával és felhalmozódásával kapcsolatos. Különösen a karsztvizek bőségének nagy ingadozása, valamint az egyes hidrogeológiai struktúrákban a karsztvizek felhalmozódott tartalékaival kapcsolatos ismeretek hiánya kevéssé tisztázott. Bár számos probléma merül fel, a fő továbbra is a karsztvízkészletek (különösen a források) bőségének nagy volatilitása marad, ami lehetetlenné teszi az ilyen típusú felszín alatti vizek optimálisabb felhasználását komplex mesterséges beavatkozások nélkül.
A hidrogeológiai vízgyűjtők egészének karsztvizeinek értékelése a legjobb és legpontosabb módszer a megbízható átlageredmények megszerzéséhez és számos alapvető hidrogeológiai probléma megoldásához. Hidrológiai mérlegeken keresztül valósul meg, amelyeken belül fel lehet mérni a csapadék-lefolyás összefüggéseket, az evapotranszspirációt, a karsztvízkészletek változását, valamint a karsztvizek természeti erőforrásait és azok időbeli változását. Ezeknek a vázolt problémáknak a megoldása alapvető fontosságú a karsztvizek hidrogeológiai viszonyainak átfogó értékelése, valamint erőforrásaik értékelése és védelmük szempontjából hatékonyabb és gazdaságosabb felhasználása szempontjából.
Vélemények kidolgozása a karszt hidrográfia kérdésében
A karszt-hidrográfia törvényei még mindig nincsenek teljesen megmagyarázva. A. Grund (1903, 1910) az egyik első hidrogeológus, aki ezzel a kérdéssel foglalkozott. Elmondása szerint a karsztterepeken folyamatos vízszintű egységes vízadó található. Ennek az öntözött rendszernek két zónája van. Az alsó zóna túlnyomórészt álló talajvízzel, amely nagy mélységben hasadékokban és üregekben található, a felső zóna pedig a folyó víz zónája. Ennek a vízelvezető terület felé lejtő vízszintje van. A megrekedt rétegnek szigetelő funkciója van, amelyre folyóvíz kerül.