nach oben

Hydrogeology Journal

Erschienen in:

24.04.2017 | Report

Hydraulic evaluation of the hypogenic karst area in Budapest (Hungary)

verfasst von: Ildikó Erhardt, Viktória Ötvös, Anita Erőss, Brigitta Czauner, Szilvia Simon, Judit Mádl-Szőnyi

Erschienen in: Hydrogeology Journal | Ausgabe 6/2017

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config

KI-gestützte Suche

Aus

Abstract

The Buda Thermal Karst area, in central Hungary, is in the focus of research interest because of its thermal water resources and the on-going hypogenic karstification processes at the boundary of unconfined and confined carbonates. Understanding of the discharge phenomena and the karstification processes requires clarification of the groundwater flow conditions in the area. Accordingly, the aim of the present study was to present a hydraulic evaluation of the flow systems based on analyses of the archival measured hydraulic data of wells. Pressure vs. elevation profiles, tomographic fluid-potential maps and hydraulic cross sections were constructed, based on the data distribution. As a result, gravitational flow systems, hydraulic continuity, and the modifying effects of aquitard units and faults were identified in the karst area. The location of natural discharge areas could be explained and the hydraulic behavior of the Northeastern Margin Fault of the Buda Hills could be determined. The flow pattern determines the differences in the discharge distribution (one- and two-component) and related cave-forming processes between the Central System (Rózsadomb area) and Southern System (Gellért Hill area) natural discharge areas. Among the premises of hypogenic karstification, regional upward flow conditions were confirmed along the main discharge zone of the River Danube.

Vorheriger Artikel Elements of complexity in subsurface modeling, exemplified with three case studies

Nächster Artikel Why seawater intrusion has not yet occurred in the Kaluvelli-Pondicherry basin, Tamil Nadu, India

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 102.000 Bücher
über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Finance + Banking
Management + Führung
Marketing + Vertrieb
Maschinenbau + Werkstoffe
Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Maschinenbau + Werkstoffe

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Nur mit Berechtigung zugänglich

Alföldi L (1979) Budapest hévizei [Thermal waters of Budapest]. VITUKI Közlemények 20:1–102

Alföldi L (1981) A budapesti geotermikus áramlási rendszer modellje [The model of Budapest’s geothermal flow system]. Hidrológiai Közlöny IX:397–403

Alföldi L (1982) A layered thermal-water twin flow system. J Hydrol 56:99–105CrossRef

Alföldi L, Kapolyi L (eds) (2007) Bányászati karsztvízszintsüllyesztés a Dunántúli-középhegységben [Mining-dewatering in the Transdanubian Range]. Geography Institute of Hungarian Academy of Sciences, Budapest

Alföldi L, Bélteky L, Böcker T, Horváth J, Kessler H, Korim K, Oravecz J, Szalontai G (1968) Budapest hévizei [Thermal waters of Budapest]. Hungarian Institute for Water Resources Research, Budapest 365, pp

Anda D, Büki G, Krett G, Makk J, Márialigeti K, Erőss A, Mádl-Szőnyi J, Borsodi A (2014) Diversity and morphological structure of bacterial communities inhabiting the Diana–Hygieia Thermal Spring (Budapest, Hungary). Acta Microbiol Immunol Hung 61(3):329–346

Balderer W, Synal AH, Deák J, Fórizs I, Leuenberger F (2014) Origin of thermal waters in Budapest Based on chemical and isotope investigations including chlorine-36. Environ Earth Sci. doi:10.1007/978-3-642-28824-1_5

Báldi T (1983) Magyarországi oligocén és alsó-miocén formációk [Oligocene and Lower Miocene formations in Hungary]. Akadémia Press, Budapest, 293 pp

Báldi T, Báldi-Beke M (1986) A Magyar Paleogén Medencék fejlődése [Evolution of Hungarian Paeogene Basin]. Őslénytani Viták 33:95–145

Báldi T, Beke M, Horváth M, Kecskeméti T, Monostori M, Nagymarosy A (1976) A Hárshegyi Homokkő kora és képződési körülményei [The age and the genetical circumstances of Hárshegy Sandstone] [in Hungarian]. Földtani Közlöny 106(4):353–386

Borsodi AK, Knáb M, Krett G, Makk J, Márialigeti K, Erőss A, Mádl-Szőnyi J (2012) Biofilm bacterial communities inhabiting the cave walls of the Buda Thermal Karst system, Hungary. Geomicrobiol J 29(7):611–627

Czauner B (2012) Regional hydraulic function of structural elements and low permeability formations in fluid flow systems and hydrocarbon entrapment in eastern-southeastern Hungary. PhD Thesis, ELTE, Budapest, 189 pp

Czauner B, Mádl-Szőnyi J (2011) The function of faults in hydraulic hydrocarbon entrapment: theoretical considerations and a field study from the trans Tisza region, Hungary. AAPG Bull 95:795–811CrossRef

Czauner B, Mádl-Szőnyi J (2013) Regional hydraulic behaviour of structural zones and sedimentological heterogeneities in an overpressured sedimentary basin. Mar Pet Geol 48:260–274CrossRef

Déri-Takács J, Erőss A, Kovács J (2015) The chemical characterization of the thermal waters in Budapest, Hungary by using multivariate exploratory techniques. Environ Earth Sci 74(12):7475–7486CrossRef

Erőss A (2010) Characterization of fluids and evaluation of their effects on karst development at the Rózsadomb and Gellért Hill, Buda Thermal Karst, Hungary. PhD Thesis, ELTE, Budapest, 171 pp

Erőss A, Mádl-Szőnyi J, Csoma ÉA (2008) Characteristics of discharge at rose and Gellért Hills, Budapest, Hungary. Central European Geol 51(3):267–281CrossRef

Erőss A, Mádl-Szőnyi J, Borsodi A K, Knáb M, Csoma É A, Mindszenty A (2011a) Results of in situ dissolution experiment to understand hypogenic karstification processes, Buda Thermal Karst, Hungary. In: Bertrand C, Carry N, Mudry J, Pronk M, Zwahlen F (eds) Proceedings H2Karst, 9th conference on limestone hydrogeology, Besancon, France, September 2011. UMR 6249 Chrono-Environnement, Besancon, France, pp 161–164

Erőss A, Mádl-Szőnyi J, Csoma ÉA (2011b) New conceptual flow and cave development models of the Buda Thermal Karst (Hungary). In: Bertrand C, Carry N, Mudry J, Pronk M, Zwahlen F (eds) Proceedings H2Karst, 9th conference on limestone hydrogeology, Besancon, September 2011. UMR 6249 Chrono-Environment, Besancon, France, pp 165–168

Erőss A, Poros ZS, Mádl-Szőnyi J, Mindszenty A, Molnár F, Ronchi P, Csoma AÉ (2011c) Role of karstic and basinal fluids in porosity evolution in the Buda Hills, Hungary. In: AAPG International Conference and Exhibition 2011: Following Da Vinci’s footsteps to future energy resources: innovations from outcrops to assets. Paper 1071554, AAPG, Tulsa, OK

Erőss A, Mádl-Szőnyi J, Csoma AÉ (2012a) Hypogenic karst development in a hydrogeological context, Buda thermal karst, Budapest, Hungary. In: Maloszewski P, Witczak S, Malina G (eds) Groundwater quality sustainability. IAH Selected Papers on Hydrogeology 17. Taylor and Frances, London, pp 119–133

Erőss A, Mádl-Szőnyi J, Surbeck H, Horváth Á, Goldscheider N, Csoma AÉ (2012b) Radionuclides as natural tracers for the characterization of fluids in regional discharge areas, Buda thermal karst, Hungary. J Hydrol 426–427:124–137CrossRef

Fodor L (2013a) A Budai-hegység fedetlen földtani térképe [Geological map of the Buda Hills]. In: Mindszenty A (ed) Budapest: földtani értékek és az ember—városgeológiai tanulmányok [Budapest: geological values and man—urbangeological studies]. Eötvös University Press, Budapest

Fodor L (2013b) A Budai-hegység felépítését szemléltető K–NY-I irányú szelvények [Geological sections across Budapest E–W]. In: Mindszenty A (ed) Budapest: földtani értékek és az ember—városgeológiai tanulmányok [Budapest: geological values and man—urbangeological studies]. Eötvös University Press, Budapest

Fodor L, Magyari Á, Fogarasi A, Palotás K (1994) Tercier szerkezetfejlődés és késő paleogén üledékképződés a Budai-hegységben: a Budai-vonal új értelmezése [Tertiary tectonics and late Palaeogene sedimentation in the Buda Hills, Hungary: a new interpretation of the Buda line]. Földtani Közlöny 124(2):19–305

Gál B, Poros Zs, Molnár F (2008) A Hárshegyi Homokkő Formáció hidrotermális kifejlődései és azok kapcsolatai regionális földtani eseményekhez [Hydrothermal events in the Hárshegy Sandstone Formation and their relationships to regional geological processes, Buda Hills, Hungary] [in Hungarian]. Földtani Közlöny 138(1):49–60

Goldscheider N, Mádl-Szőnyi J, Erőss A, Schill E (2010) Review: thermal water resources in carbonate rock aquifers. Hydrogeol J 18(6):1303–1318

Gyalog L (1996) A földtani térképek jelkulcsa és a rétegtani egységek rövid leírása [Legend of the geological maps and brief description of the stratigraphic units]. Geological and Geophysical Institute of Hungary, Budapest, pp 171–187

Győri O, Poros Zs, Mindszenty A, Molnár F, Fodor L, Szabó R (2011) Budai-hegységi paleogén karbonátos kőzetek diagenezistörténete. Diagenetic history of the Palaeogene carbonates, Buda Hills, Hungary. Földtani Közlöny 141/4:341–361

Haas J (1988) Upper Triassic carbonate platform evolution in the Transdanubian Mid-Mountains. Acta Geol Hung 31:299–312

Havril T, Molson J, Mádl-Szőnyi J (2016) Evolution of fluid flow and heat distribution over geological time scales at the margin of unconfined and confined carbonate sequences. Mar Pet Geol. doi:10.1016/j.marpetgeo.2016.10.001

Kele S, Scheuer G, Demény A, Shen C-C, Chiang H-W (2011) A Rózsadomb (Budapest) édesvízi mészköveinek U/Th sorozatos kormeghatározása és stabilizotóp-geokémiai vizsgálata [U/Th dating and stable isotope geochemical investigation of the travertines of the Rózsadomb (Budapest)]. Földtani Közlöny 141:445–468

Kleb B (1993) Kőzettani, tagoltsági, kőzetfizikai vizsgálatok, földtani reambuláció és paleokarszt elemzés [Geological, petrophysical, tectonic and paleokarst analysis and evaluation]. Budapesti Műszaki Egyetem, Magyar Állami Földtani Intézet, Budapest, 249 pp

Klimchouk AB (2007) Hypogene speleogenesis: hydrogeological and morphogenetic perspective. Special paper no. 1. National Cave and Karst Research Institute, Carlsbad, NM

Klimchouk AB (2012) Speleogenesis, hypogenic. In: White WB, Culver DC (eds) Encyclopedia of caves. Academic, Cambridge, pp 748–765CrossRef

Klimchouk AB, Palmer AN, De Waele J, Auler AS, Audra P (eds) (2017) Hypogene Karst regions and caves of the world. Springer, New York

Kovács J, Müller P (1980) A budai-hegyek hévizes tevékenységének kialakulása és nyomai [Evolution and evidence of the thermal water activity in the Buda Hills]. Karszt és Barlang 2:93–98

Leél-Őssy SZ (1995) A budai Rózsadomb és környékének különleges barlangjai [Special caves in Rozsadomb area, Budapest, Hungary]. Földtani Közlöny 125(3–4):363–432

Leél-Őssy SZ, Surányi G (2003) Peculiar hydrothermal caves in Budapest, Hungary. Acta Geol Hung 46(4):407–436CrossRef

Lorberer Á (1997) A budapesti termálkarszt helyzetértékelése [Evalutation of the Buda Thermal Karst]. Water Resources Research Institute report 714/1/4032-1, Water Resources Research, Raleigh, NC

Lorberer Á (2002) A budapesti termálkarszt állapot-értékelése [Evaluation of the Buda Thermal Karst]. Zárójelentés, Vituki Rt. Budapest, pp 1–45

Mádl-Szőnyi J (1996) Víztartó rendszerek sérülékenységi vizsgálata: elméleti háttér és gyakorlat [Vulnerability assessment of aquifer systems: theory and practice]. PhD Thesis, Eötvös L. University, Budapest, 138 pp

Mádl-Szőnyi J (2013) A Budai Termálkarszt rendszer jellemzői [Hydrogeological characteristics of the Buda Thermal Karst]. In: Mindszenty A (ed) Budapest: földtani értékek és az ember—városgeológiai tanulmányok (“In urbe et pro urbe”). [Budapest: geological values and humans—urbangeological studies]. ELTE Eötvös Kiadó, Budapest, pp 79–96

Mádl-Szőnyi J, Tóth Á (2015) Basin-scale conceptual groundwater flow model for an unconfined and confined thick carbonate region. Hydrogeol J 23(7):1359–1380. doi:10.1007/s10040-015-1274-x CrossRef

Mádl-Szőnyi J, Pulay E, Tóth Á, Bodor P (2015a) Regional underpressure: a factor of uncertainty in the geothermal exploration of deep carbonates, Gödöllő region, Hungary. Environ Earth Sci 74(12):7523–7538. doi:10.1007/s12665-015-4608-z CrossRef

Mádl-Szőnyi J, Virág M, Zsemle F (2015b) Potential maps for the hydrogeologic prerequisites of the installation of deep geothermal doublets and groundwater source heat pump systems in Budapest, Hungary. Central European Geol 58(1–2):114–128. doi:10.1556/24.58.2015.1-2.8 CrossRef

Mádl-Szőnyi J, Erőss A, Tóth Á (2017) Fluid flow systems and hypogene karst of the Transdanubian Range, Hungary: with special emphasis on Buda Thermal Karst. In: Klimchouk AB, Palmer AN, De Waele J, Auler AS, Audra P (eds) Hypogene karst regions and caves of the world. Springer, New York

Majoros GY (1980) A permi üledékképződés problémái a Dunántúli Középhegységben [Problems of the Permian sedimentation in the Transdanubian Central Range]. Egy ősföldrajzi modell és néhány következtetés [Paleogeographic model and some conclusions]. Földtani Közlöny 110(3–4):323–341

Müller P, Magyar I (2008) A budai pannóniai képződmények. The Pannonian deposits of the Buda Mountains. Földtani Közlöny 138/4:345–354

OMSZ (2016) Climate of Budapest. Országos Meteorológiai Szolgálat [Hungarian Meteorologial Service]. http://met.hu/eghajlat/magyarorszag_eghajlata/varosok_jellemzoi/Budapest/. Accessed 12 August 2016

Palmer AN (2007) Cave geology. Cave Books, Dayton, p 454

Papp F (1942) Budapest meleg gyógyforrásai [Thermal medicinal springs of Budapest]. A Budapesti Központi Gyógy- és Üdülőhelyi Bizottság Rheuma és Fürdőkutató Intézet Kiadványa [Book of the Central Resort Spa and Rheumatology Research Institute]. Budapest

Pécsi M (1959) A magyarországi Duna-völgy kialakulása és felszínalaktana [Evolution and morphology of Duna Valley, Hungary]. Akadémiai Press, Budapest

Pécsi M (1991) Folyóteraszok deformációi és tektonikus törések [Deformation of river terraces and tectonic lines]. In: Pécsi M (ed) Geomorfológia és domborzatminősítés [Geomorphology and topography quality]. Magyar Tudományos Akadémia Földrajztudományi Kutató Intézet, Budapest

Poros ZS, Mindszenty A, Molnár F, Pironon J, Győri O, Ronchi P, Szekeres Z (2012) Imprints of hydrocarbon-bearing basinal fluids on a karst system: mineralogical and fluid inclusion studies from the Buda Hills, Hungary. Int J Earth Sci (Geol Rundsch) 101(2):429–452CrossRef

Poyanmehr Z (2013) Conceptualization and implementation of a groundwater flow model for the Buda thermal-karst system Hungary. Central European Geol 56(4):359–380CrossRef

Ruszkiczay-Rüdiger Z, Dunai T, Fodor L, Bada G, Leél-Őssy S, Horváth E (2005) A negyedidőszaki függőleges kéregmozgások számszerűsítése a Duna völgyében a korábbi kronológiai adatok és új, kozmogén 3He kitettségi kor mérések alapján [Quantifying Quaternary vertical movements of the lithosphere in the Duna Valley based on archive chronological and new ³He exposure data]. Földtani Közlöny 135:373–403

Schafarzik F (1928) Visszapillantás a budai hévforrások fejlődéstörténetére [Retrospective study of the evolution of Buda springs]. Hidrológiai Közlöny 1(1921):9–14

Scheuer G, Schweitzer F (1988) A Gerecse-és a Budai-hegység édesvízi mészkőösszletei [Travertines of the Gerecse and Buda Hills]. Akadémiai, Budapest

Takács-Bolner K, Kraus S (1989) A melegvizes eredetű barlangok kutatásának eredményei [Results of research into caves with thermal water origins] [in Hungarian]. Karszt és Barlang I–II:61–66

Tóth J (2003) Fluid-potential patterns and hydrocarbon deposits in groundwater flow-fields induced by gravity and tectonic compression, Hungarian great plain, Pannonian Basin. J Geochem Explor 78–79:427–431CrossRef

Tóth J (2009) Gravitational systems of groundwater flow: theory, evaluation, utilization. Cambridge University Press, Cambridge, 297 ppCrossRef

Underschultz JR, Otto CJ, Bartlett R (2005) Formation fluids in faulted aquifers: examples from the foothills of Western Canada and the North West Shelf of Australia. In: Boult P, Kaldi J (eds) Evaluating fault and cap rock seals. AAPG Hedberg Series 2, AAPG, Tulsa, OK, pp 247–260

Vendel M, Kisházi P (1964) Összefüggések melegforrások és karsztvizek között a Dunántúli-Középhegységben megfigyelt viszonyok alapján. [Relationships between thermal springs and karst waters based on the observations in the Transdanubian Range]. Hungarian Academy of Sciences, Budapest

Wein GY (1977) A Budai-hegység tektonikája [Tectonics of the Buda Hills]. Spec Publ Geol Inst Hung, Budapest, 76 pp

Titel: Hydraulic evaluation of the hypogenic karst area in Budapest (Hungary)
verfasst von: Ildikó Erhardt
Viktória Ötvös
Anita Erőss
Brigitta Czauner
Szilvia Simon
Judit Mádl-Szőnyi
Publikationsdatum: 24.04.2017
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in: Hydrogeology Journal / Ausgabe 6/2017
Print ISSN: 1431-2174
Elektronische ISSN: 1435-0157
DOI: https://doi.org/10.1007/s10040-017-1591-3

Springer Professional

Abstract

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu Ihrer Lizenz zu erhalten.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Springer Professional "Technik"

Weitere Artikel der Ausgabe 6/2017

Inventory of managed aquifer recharge sites in Europe: historical development, current situation and perspectives

Estimating hydraulic parameters of a heterogeneous aquitard using long-term multi-extensometer and groundwater level data

Specifying the differentiated contribution of farmers to groundwater depletion in two irrigated areas in North Africa

Heat tracing to determine spatial patterns of hyporheic exchange across a river transect

Below the radar: the boom of groundwater use in the central part of the Nile Delta in Egypt

Insights into Andean slope hydrology: reservoir characteristics of the thermal Pica spring system, Pampa del Tamarugal, northern Chile