UNIVERSITY OF MISKOLC FACULTY OF EARTH SCIENCE AND ENGINEERING INSTITUTE OF ENVIRONMENTAL MANAGEMENT

Complex hydrogeological study of the multilayered aquifer system of the Upper-Tisza region

Theses of PhD dissertation Margit Virág

Scientific tutor: Dr. Péter Szűcs

professor

SÁMUEL MIKOVINY DOCTORAL SCHOOL OF EARTH SCIENCES Head of Doctoral School:

Prof. Dr. István Lakatos, member of HAS

Miskolc 2013

2

1. Introduction and the main objectives

In the dissertation I study the complex hydrogeological features the aquifer of Upper-Tisza region located in the northeastern part of Hungary. The main reasons for the choice of subject primarily were summarizing and further refinement and clarification of the professional achievements based on my experience so far accumulated. I work for more than three decades in the study area. Accordingly the most part of the collected data and informations related to the groundwaters originated from the through direct working experience. In the framework of the study I especially placed emphasis on the investigation of the impacts of the layered and heterogeneous structure within the Pleistocene aquifer system, respectively related to both factors on the examination of the anizotropy and on defining of the connection between the flow system character and the groundwater balance based on the chemical status of the aquifer layers. Considering the periferial situation I examined both the quantity and quality questions of transboundary aquifers.

The main aim of the dissertation was the examination of relationship between the geological structure and the hydrodinamic behaviour of groundwater flow system.

In my profession I several times met unregular symtomps, that do not fit the general ones in the well-known rules. These anomalies I wanted to clarify the basis of an overall assessment. My further goal was to check on the published data of exploitable water resources on the investigated area. In the course of research work I investigated the hydrogeology of the area, groundwater flow systems and the different features of water quality parameters in the differing flow systems.

From the results of the analyses of the shallow groundwater levels we can see, that the role of the shallow groundwater located in near surface first water bearing layer within the presented hydraulically interconnected multilayered aquifer system has a great importance the generation of the renewable water resources

The results of the research work carried out in theses included in Chapter 3.

3

2. Research methods

The complex study of the Upper-Tisza region means one side the summary of the results obtained up to present and the other side further new investigations and introducing the obtained scientific achievements. Near the classical hydrogeological examinations I have used the results of my earlier work (hydrodinamic and transport modeling) executed in the investigated area. For the examination of the stratification I applied the sedimentological-facies identification (sequence stratigraphy) methods.

Principally I planned the execution of the research work based on the measured data in the region and experimential analogies of another areas. The hydrogeological purpose mathematical statistic analysis had been completed by recommendations written by Davis (1973) and Steiner (1990) I examined the distribution of sand, clay and any other semipermeabile layers within the hydraulically continuous Pleistocene alluvial system. It was the main aim, that we could determine the sideward enlargement of layers detected in profile of several wells. In order to analyze of mesaured shallow groundwater levels it was comleted by the mathematical statistic methods, namely by factor analysis was determined how were changing levels of shallow groundwaters on main impacts, both in function of time and place.

As it is known, the drinking and thermal water supply of the investigated area based on the Pleistocene-Pliocene porous aquifers. „The renewable groundwater resources originated from the shallow groundwaters, theirs debit strongly depends on the elevation of the shallow groundwater level” (Halász, 1995). The Pliocene aquifer is the basis of thermal water (balneologic, industrial and agricultural uses) demands, the Pleistocene aquifer is the basis of the public drinking water supply.

Due to the high importance there was investigated the Pleistocene alluvial system, which is the basis of the drinking water supply. The examination equally extended the water quantity and quality questions. According to appointed aspects after the analyzing of topic problems follows a general summary description of evaluation.

There are presented several own designed - containing surplus informations – parameter maps in the dissertation, which are utilizable and could be improved further on.

4

3. The new scientific achievments

By the complex geological, hydrogeological, hydrodinamical, geochemical and environmental isotope methods I verified the function of the regional groundwater flow system assumed in the ridge the Pleistocene aquifer (Alföldi 1986, Erdélyi 1975 és 1979, Halász 1975 és 1995, Marton 1979, Rónai 1985, Székely 2003 és 2006, Tóth 1963 és 1995, Völgyesi 2004).

But this groundwater flow regime can be highly effected by the stratification. In our case there is a multilayered alluvial sytem, which consists of the multiplying of aquifers and aquitards. The studied area has an important role in relation to the Great Plain and divided in two different caharacter hydrogeological (VIZITERV, 1968) parts.

It could be determined, that through the shallow groundwater layers by the involvement of the aquifers and aquitards the whole system participates in the water transport. Because of the structure the aquitards coudn’t strongly effect on the total regional flow regime. This statement is not just the aquitards, but the aquitards is right and primarily relates to Upper- and Middle Pleistocene layers. Exminations showed, that in the formation of the groundwater flow system of the Upper-Tisza region in addition to the traditional hydrogeological envrironmental elements the multiplied stratification of the area also play a prominent role. Read more nuanced of the inhomogenous geological structure, the water quality anomalies and the transboundary aquifers of the region (Thesis 1).

The piezometric heads and the geochemical data show, that the Pliocene layers are only slightly involved in the groundwater flow regime. Recharge into the deeper layers is very low. Based on the published data the value of vertical transport (VITUKI, 1991) of the order of mm/year. In Processing MODFLOW for Windows environment, with a 2D model I evaluated the vertical water regime through the Pleistocene bottom in area of Nyírbátor. The evaluation was executed for two versions: a.) without aquitard bottom, the value of recharge from the Pleistocene aquifer to Pliocene layers 4-7 mm/year, b.) with assumption of aquitard bottom, the recharge value 0 mm/year. It could be established, that there are no significant differences in the piezometric head. The examinatons confirmed the finding that much lower intensity groundwater flow developed in the Pliocene. That’s why in hydrogeological aspect the identification of the Pliocene-Pleistocene border has an important role (Thesis 2). Based on the

5

above we have been disclosed correctly, when at the drinking water protection groundwater modeling an aquitard bottom assumed on the Pliocene-Pleistocene border, namely the Pleistocene alluvium is an independent system.

It is needed to refine the elevation of the Pleistocene bottom in the area. In the framework of the groundwater protection diagnostic work of Nyírtelek waterworks’ groundwater basin (Virág in VIZITERV, 2009) we could see, that within the geological profiles of waterworks wells almost next to each other, the Pleistocene bottom couldn’t be determined on the bases of statistical characters, but on the basis of the facies identification it was suspected and in the basis of magnetic susceptibility it was to be clearly established (Kozák, Püspöki 2009). In order to define the Pliocene-Pleistocene border the involving of the magnetic susceptibility measurements into the geophysical well logging is a time-tested factory-method. Therefore it is suggested to apply the magnetic susceptibility in construction of wells, at least in laid on Lower Pleistocene layers ones.

I investigated the geological structure of the waterworks’ wells in the region. It was completed by the mathematical statistic method - cluster analysis and based on the geophysical well logs. The geophysical well logs are available to select to aquifer and aquitard layers, therefore it was expected that the hydrogeologically different parts of the multilayered structure could be detected in difference of carotage curves. I analysed the natural gamma curves in 38 wells (Fig. 1). In each wells I had available data between the depth of 30 and 132 m. This interval has an important role in aspect of the water abstraction in the area. Two distinct clusters (1-2) could be distinguished. The cluster 1 divided into two sub-classes.

The differences of sedimentary structures can be explained by the results of sequence stratigraphic examinatons executed in the important drinking water supply basins of the region (Demeter et. al, 2010). Within the examined depth interval the sequences can be divided into three main facies groups as follows: fluvial, overbank and lacustrin deposits.

The areas of Nyirtelek and Fehérgyarmat in cluster 2, do not represent an average Nyírség type.

6

Figure 1. Positions and classification of clusters of involving wells

Edge along the vertical geological profile of the Nyirtelek B-38 well we could see in the regional well-log correlation cross section (Fig. 2), that on the upper 130 m section of the Middle Quarternary sequences the lacustrin deposits are dominant In contrast to the foregoing Fehérgyarmat is the area covered by the young deposits of Upper-Tisza region. Taking into consideration the cross border areas it is covered by deposits of the 4-5. periods formatted particularly conspicuously under the influence of Northern Transylvania sanding area.

Figure 2. Regional cross section from Nyirtelek to cross border areas (W-E) (Püspöki et al., 2013)

7

The above mentioned statements we could see in detail at several well-log correlations. There are lacustrin sediments at Nyírtelek and overbank series of Tisza river fluvial sequences at Fehérgyarmat (Püspöki et. al., 2013). The investigated by cluster analysis depth interval within the Pleistocene alluvium - which has obligate importance in aspect of drinking water supply of Upper-Tisza region - divided two or rather three distingueshed units. It could be verifying with the tools of sequence stratigraphic correlation, that these units are represent three differing facies series (Thesis 3). On bases of these results – by way of uniform interpretation of geological and geophysical data - I suggest to apply the sequence stragraphic correlation at drinking water basin protection modelling for the refinement of model geometry.

Compared the groundwater flow system with the characteristic geochemical data of the investigated area, it could be established that in the Nyírség recharge area much more groundwater chemical problems offer, than in the Bereg-Szatmári Plain belonging to the discharge area. In order to characterize the main water quality components I compiled several water quality concentration maps of the main parameters which have not been presented up to now. From these the methan content distribution map illustrated on Fig. 3.

Figure 3. Isochrons of maximum values of methane content of Pleistocene groundwaters (l/m3)

8

In order to general characterization of the groundwater quantity of the area I completed cluster analysis in the framework of a detailed examination. The main goal of this researching was the separation of waterworks wells - - having the similar or the different water quality. The analysis was extended for 16 water quality componentes: conductivity, pH, sodium, potassium, calcium, magnesium, iron, manganese, ammonium, chloride, sulphate, nitrate, nitrite, total hardness, COD, arsenic.

The water quality components of wells divide into two major classes by the cluster analysis – in both parts of the investigated area – which presented on Fig. 4. The two clusters essentially differs from each other in aspect of sodim, iron and arsenic concentration. Considering the arsenic concentration from the total 4 clusters it was only in the cluster 2 of the Bereg-Szatmari Plain under average value, 5,2 μg/l, everywhere these values were higher. It was an extremly high contration of sodium in the Szatmar Plain belonging to the discharge area.

Figure 4. The water quality clusters in the investigated area

The significant connection has been established between the groundwater flow system character and the water quantity of groundwaters in the investigated area, which is confirmed by results of cluster analysis (Thesis 4). Compared the obtained results with the isotope hydrogeological investigation data and the maps

9

executed in the framework of this study show the relationship between the flow system and the chemical status of groundwaters (Varsányiné 2000, Deák 2006) in the research area as well.

In my dissertation great attention has been paid to the shallow groundwater, as the major resource-growing factor of the region. In order to explore of causes of changing of shallow goundwater level I applied the method of factor analysis because the shallow groundwater level is changing not by an one-way cause-efect relationship. In this process several different levels of interdependence play a role. I intended to chaterize of the many variables database - with the so called factors which are less than the number of variable versions - in that way that the factors contained as much information as possible. I investigated 12 months’ average levels per year, total 132 data of 71 wells in period 2000-2010. I used on the same time precipitation data of 21 observations stations and evaporation data of 3 stations.

Two factors had a significant. The first one was responsible 66 % of variable, with the second factor they represent more than 78 %. The first factor –and the another ones – have role of very low weiht.

Factor Factor weight All explanatory power % 1 0.66480 66.480 2 0.12158 78.637 3 0.03345 4 0.02176 5 0.02037

First round 25 then 71 well-data was investigated. Looking more research wells even more strongly to changes essentially conducted only two factors. Demonstrated by applying factor analysis to the field of shallow groundwater levels around 80 % of variability of two main factors in the studied area. It was therefore not necessary in a large number of reasons for searching, cheking effects (Thesis 5). By factor analysis can not be named the reasons for its performing specific correlation analysis was needed. I present the results of this examinaton in the next thesis.

It was established, that to determine the causes of shallow groundwater level changes in linear correlation calculations are not suitable. This method is enable to compare only two variables while multiple interactions appear in this process.

10

Bases on the executed research work it can say that in the Upper-Tisza region the shallow groundwater changes are much more complicated going on than we realize. In addition: the shallow groundwater table does not move directly from the precipitaton, but rainfall infiltration. Rainfall and rainfall infiltration relationship is not clear, and certainly not linear. To think as while to a matter of minutes until the summer falling 30 mm open sky almost entirely flows, some parts of drainfall infiltrated into not too great depth will be a victim of evapotranspiraton, while early winter for long hours spraying 30 mm is almost entirely into the soil and groundwater can get.

Even greater discrepancies can be envisioned between the incompleted lysimeter’s measured data and the actual evapotransporation. We can even assume that the evapotranspiration is unknown.

According to the above mentioned I coud only very weak correlations based on daily rainfall and monthly rainfall averages compared to the daily or current monthly average shallow groundwater levels. The maximal value of coefficient factor of monthly rates was r= 0,284. Based on the daily rates it was happened r = 0,475, consequently greater, than in case of the monthly values. This suggests, that the shallow groundwater level in the precipitation was not very high (1-2 days) followed by a delay (Fig. 5).

Figure 5. Precipitation detected in Ófehértó and water levels detected in observation well No. 1639 Zajta in June 2010

11

We can conclude that in the context of precipitation statements, it is useful to consider based on the daily measured data the magnitude of rainfall intensity and the fact is that the groundwater system shifted to respond on the basis of the quantity of rainfall measured daily data.

To be developed in wells at different levels of shallow groundwater level changes can be compared, so-called standardized water level were calculated (Fig. 6). The 2010the January each year level curves, levels minus a put up that can only be calculated from January 2010 show the changes (in the state in January 2010 so all changes zero).

Examing the 2010-2011’s so-called standardized water level positions (Fig. 6) reveals that the average monthly rainfall is only the effect of the following month average water level of the screen.

Figure 6. Average standard shallow groundwater level and average precipitation in 2010-2011

Given the shallow groundwater levels are primarily winter precipitation may affect the correlation factors are calculated only for the winter months in a half year. So indeed were larger in correlations, r=0,393 was the maximum.

Finally, I examined the half-year values relationships, and more specifically in the winter and the summer haly-years evaluated.

12

The amount of precipitation formed during the winter months were correlated to the shallow groundwater level changes (typically rises). So I have a pretty good relationship and over 0,6. The maximum values was r=0,857.

When examing the summer months the total summer evaporation were compared to the formed in summer shallow groundwater level sagging. So usually calculated correlation factors above 0,6, and now it was extremely good value, r=0,820.

Statistical analyses showed that in the regional study area the usually used linear correlation coefficient is not suitable for detection of the relationship between the shallow groundwater levels and the probable reasons. However, the time intervals should be tested by varying there was detected the primary role of the winter precipitation and the summer evapotranspiration (Thesis 6). The factor analysis revealed that two basic reasons may be: recharge from precipitation and the evapotranspiration.

According to my studies in Upper-Tisza region is not experiencing an overexploitation, that is, groundwater utilization is considered to be critical on the basis of previous studies are not standard in the field. There have also been some damage as wetlands – as in other parts in the country – periods in drouht (about 1970 to 1995, an later, shorter times, but long-term trend is not observed damage. If you have any - due to groundwater overexploitation the shallow groundwater levels are sustanied deterioration is manifest, but never experienced it. Do not therefore be accepted, the claim is read in the Academy (2011) materials: „In dry periods, evolving total decrease of shallow groundwater levels, and the wet periods indicated by the failure to increase water balance in he area to fall over. It is assumed that due to currently existing human impacts the regeneration of the shallow groundwater table wouldn’t occur in the event of termination of long-term rainfall deficit.” It did not, years of drought descent was wetter time increase (especially in 1999 and 2010).

Most shallow groundwater operativ curve for the past 50-60 years show an increasing trend, two of which are introduced in the following figures. The majority of observation wells is usually very slight (in about 60 years 40-60 cm) rising trend is observed (Fig. 7, 8). It also suggests that there was no critical situation of the development of the shallow groundwater levels.

13

Figure 7. Shallow groundwater levels detected in observation well No. 1583 Baktalórántháza (1950-2011.)

Figure 8. Shallow groundwater levels detected in observation well No. 1621 Nyírbátor (1950-2011.)

14

The highest increasing was in the observation well No. 1621 Nyírbátor shown in Fig. 8. This well is situated on the one of the highest surface relief (asMBl 151,08). The amount of the precipitation not increased during this time, the water exploitation declined in only the last 16-18 years, so the slight increases - presumably – due to the increase in recharge.

On the shallow groundwater level deviation (2010-2000) map shown in the Fig. 9. we could see that on the most part of thea area slight rise detected in annual average water level in the year 2010 (the negativ sign indicates the rise).

Figure 9. Deviation map of the average shallow groundwater level (2010-2000) in the area

Bases on the proven water balance ecological studies that in the examined area the utilization of the groundwater resources – taking into account the ecological water requirements – less than 100 % (Thesis 7). The ecological water demands require further clarification.

As mentioned above, certain events which can not be explained, and can not clearly determine the cause of the variability of shallow groundwater levels. Further research is needed to resolve the issues. The current monitorign system is essential for the development, refinement and optimization. The depth and

15

contstruction of wells, or methodological issues of planning their placement need to be further clarified.

In particular, the deep groundwater level observations would be desirable to develop – a greater distance from the production sites, is considered undisturbed points.

There is needed to thicken of places the evapotranspiration measuring or near sites of evapotranspiration measuring soil moisture measurements are required to the ongoing three-phase aeration zone processes to better understand the shallow groundwater flow – can be traced – not only in summer but also in winter.

In view of the complex hydrogeological studies have found that the existing monitoring system should be optimized. In the framework of assesment of transboundary aquifers great emphasis should be placed on the development of a common monitoring system as well (Thesis 8). It is important to further examine the regional flow system, combined with the extension of water balance studies, water quality and isotope studies in relation to the transboundary groundwater bodies as well.

References

1. Alföldi L. (1986.): A felszín alatti vízáramlások szerepe a vízkészletek megújulásában, Földtani Kutatás, XXIX/4.

2. Davis, J.C.: Statistics and Data Analysis in Geology. John Wiley & Sons, New York, 1973.

3. Deák József – A környezeti izotópok hidrogeológiai alkalmazása, VITUKI Budapest, 1988.

4. Demeter Gábor, Püspöki Zoltán, Lazányi János, Buday Tamás (2010.): Szekvenciasztratigráfiai alapú földtani kutatás Nyíregyháza-Szatmárnémeti térségében, Debrecen (HURO/0801/121 projekt

5. Deák József (1988.): A környezeti izotópok hidrogeológiai alkalmazása, VITUKI, Bpest, 1988.

6. Deák József (2006.): A Duna-Tisza köze rétegvíz áramlási rendszerének izotóp-hidrogeológiai vizsgálata. Doktori (PhD) értekezés, Budapest 2006.

7. Erdélyi M. (1975.): A magyar medence hidrodinamikája (Hidrológiai Közlöny, 55. 4. pp. 147-156)

8. Erdélyi M. (1979.): A magyar medence hidrodinamikája (VITUKI közlemények 18., Budapest)

16

9. Erdélyi M. (1975.): A magyar medence hidrodinamikája (Hidrológiai Közlöny, 55. 4. pp. 147-156)

10. Halász B (1975). Rétegzett hidrogeológiai rendszerek sajátosságai. Hidrológiai Közlöny, 55 (11): 505-507

11. Halász B (1995). Felszín alatti vizekkel való gazdálkodás rétegzett rendszerekben. BME doktori disszertáció, pp. 1-134.

12. Halász B (1995). A rétegzett hidrogeológiai rendszerek sajátosságai. Hidrológiai Közlöny, 75 (5): 318-320

13. Kozák M., Püspöki Z. (2009): Jelentés a Nyírtelek-F-4/5 sz. hidrogeológiai paraméterfúrás szedimentológiai vizsgálatáról és értékeléséről.

14. Marton Lajos (1979.): Izotóphidrogeológiai vizsgálatok a Nyírségben, MHT Országos Vándorgyűlés, Keszthely, 1979. május 17-18.

15. Magyar Tudományos Akadémia. Budapest, 2011.: Köztestületi Stratégiai Programok. Magyarország vízgazdálkodása: helyzetkép és stratégiai feladatok.

16. Rónai A. (1985.): Az Alföld negyedidőszaki földtana, Geologica Hungarica, Series Geologica Tomus 21.

17. Steiner F.: A geostatisztika alapjai. Tankönyvkiadó, Budapest, 1990. 18. SZÉKELY F. (2003.): Az ÉK – Alföld regionális modellje. VITUKI, Budapest,

pp. 1-63. 19. Székely Ferenc (2006): Hidrogeológiai modellvizsgálatok eredményei az

ÉK-Alföld porózus üledékeiben. Hidrológiai Közlöny. 86, 4, 23–28. 20. Tóth J. (1963.): A Theoretical Analysis of Groundwater Flow in Small

Drainage Basins, Journal of Geophysical Research, Vol. 68, No.16. pp. 4795-4811

21. Tóth J. (1995): Hydraulic continuity in large sedimentary basins – Hydrogeolog Journal(3) No- 4, pp. 4-15

22. Tóth J. (1995): A nagy kiterjedésű üledékes medencék felszín alatti vizeinek hidraulikai folytonossága (Hidr. Közlöny 3. sz.)

23. Varsányi Z-né (2000.): Felszín alatti vízmozgási rendszerek elkülönítése a Dél-Alföldön – kémiai és izotópos vizsgálatok alapján (Hidrológiai Közlöny, 80, 3, 145-156)

24. Vízügyi Tervező Vállalat (1968): A Felső-Tisza-vidék regionális vízellátásának tanulmányterve, Budapest, 1968.

25. VITUKI (1991): Magyarország felszín alatti vízkészleteinek újraértékelésével kapcsolatos feladatok, A vízgazdálkodás kutatás fejlesztési eredményei 17. szám, Budapest, 1991.

26. Völgyesi I.: A Nyírségi régió felszín alatti vízháztartása, kitermelhető vízkészlete. Kézirat, Budapest, 2004.

17

Publications in the topic of dissertation

1. Juhászné Virág Margit: Földtani szelvények szerkesztése matematikai statisztikai módszerek felhasználásával, Alkotó Ifjúság Pályázat, 1978

2. FETIVIZIG munkacsoport, J. Virág Margit témafelelős: A Beregi – öblözet vízgazdálkodása, különös tekintettel az országhatárral megosztott vízbázisra. Felső-Tisza-vidéki Vízügyi Igazgatóság, Nyíregyháza, OVF K+F (1986.)

3. Juhászné Virág Margit: A semipermeábilis rétegek eredő leakage faktorának meghatározása a Nyíregyháza II. Vízmű vízbázisánál, Kézirat, 1987.

4. Juhászné Virág Margit: A vízminőségváltozás tendenciája üzemelő vízműveinknél, Alkotó Ifjuság Pályázat, 1989.

5. Juhászné Virág Margit: Nyíregyháza II. Vízmű vízbázisának vízminőségi vizsgálata, a vizsgálati eredményekből levonható következtetések. Felső-Tisza Híradó 1989. évi különszáma

6. Halász Béla, Juhászné Virág Margit: A nempermanens fázis és a partiszűrés hatása a védőidomokra rétegzett hidrogeológiai rendszerekben. MHT VIII. Országos Vándorgyűlés, Nyíregyháza 1989.

7. Juhászné Virág Margit: Vízbázisvédelmi feladatok a Felső-Tisza vidékén. Felső-Tisza Híradó, XXXVI. évfolyam 1997. március

8. Illés Lajos, Konecsny Károly, Juhászné Virág Margit: A Lónyay főcsatorna vízgyűjtőjének vízforgalma és vízgazdálkodása. MHT XIII. Országos Vándorgyűlés, Baja 1995.

9. Illés Lajos, Juhászné Virág Margit, Konecsny Károly: „Vízgyűjtőterületek vízforgalmi feltárása és vízgazdálkodási jellemzése Esettanulmányok – A Lónyay-főcsatorna vízgyűjtőterülete, Nyíregyháza, 1996.

10. Illés Lajos-Konecsny Károly, Juhászné Virág Margit: A Lónyay Főcsatorna vízgyűjtőjének vízháztartása. Vízügyi Közlemények LXXX.évf. 1998.I. füzet. (lektorált).

11. Juhászné Virág Margit: A felszín alatti vizek védelmének néhány kérdése a Dél-Nyírség magyar-román határmenti térségében. III. rd HIDRO CONFERENCE Cluj Napoca, ROMANIA, Volume II. 24-26 September 1998 ISBN 973-9404-08-1, pp.203-211

12. R. DROBOT, M. JIANU, N. SIRBU, M.-N. MINCIUNA, A. FILIP, M. BRETOTEAN, S. BROUYÈRE, A. DASSARGUES, I.-C. POPESCU, P. SZŰCS, M. KARSAI, A. TÓTH, K. FAUR, M. VIRÁG (2004): Regional model of the Somes - Szamos aquifer (Ro - Hu). Hidrotechnica Journal, Bucharest, Special issue dedicated to NATO SfP Project No. 973684; Vol. 49. Nr. 9-10., 2004, pp. 58-66.

18

13. P. SZŰCS, A. TÓTH, T. MADARÁSZ, K. FAUR, M. VIRÁG:Local transport model: waste disposal of Fehérgyarmat. Hidrotechnica Journal, Bucharest, Special issue dedicated to NATO SfP Project No. 973684; Vol. 49. Nr. 9-10., 2004, pp. 67-72.

14. L. Lenart, P. Szucs, A. Toth, T. Madarasz, K. Faur, A. Szabo, M. Virag Juhaszne: Flow and transport modeling activities in the frame of the NATO SfP – SQUASH project., 18-19 microCAD 2004, International Scientific Conference March, 2004. Miskolc-Egyetemváros, A: Környezettudomány, Földtudomány szekció, pp. 113-118.

15. A. Dassargues, S. Brouyere, I. Popescu, L. Lenart, P. Szucs, T. Madarasz, A. Szabo, M. Bretotean, M. Minciuna, A. Filip, F. Nistea, A. Szendrei, S. Curtean, M. Virag, L. Miko: Common characterization of the transboundary aquifer of Some-Szamos river (Romania-Hungary).BALWOIS, Conference on Water Observation and Information Sytems for Decision Support, 25-29 May, 2004, Ohrid, Republic of Macedonia, pp. 1-11.

16. Lenart L., Szűcs P., Tóth A, Faur K., Madarasz T., Virag M.:The Hungarian aspects about the regional groundwater modeling of a transboundary aquifer.Intellectual Service for Oil and Gas Industry. Analysis, Solutionsm Perspectives, 3rd Volume, ISBN 5-98755-011-7.Ufa State Petroleum Technological University – Miskolc University. UFA 2004, pp. 233-240.

17. P. Szucs, A. Toth, M. Virag, A. Fesus: A new geostatistical tool in groundwater modeling applications. Intellectual Service for Oil and Gas Industry. Analysis, Solutionsm Perspectives, 3rd Volume, ISBN 5-98755-011-7.Ufa State Petroleum Technological University – Miskolc University. UFA 2004, pp. 225-232.

18. Szűcs P., Lénárt L., Tóth A., Madarász T., Faur K., Virág M.:Transzport modellezés Fehérgyarmat térségében a Szamos vízminősége védelmében. Környezettudományi Konferencia, 2005. március 17-18, Kolozsvár, Románia, pp. 1-10.

19. Virág M., Szűcs P., Lakatos A.: Lokális vízföldtani modellek a Nyírség területén. XXIII. Országos Vándorgyűlés, Magyar Hidrológiai Társaság, 2005. július 6-7, Nyíregyháza, Konferencia Kiadvány CD-én, pp. 1-15

20. Szűcs P., Virág M.: Geostatisztikai módszerek alkalmazása a vízbázisvédelmi program végrehajtásában. XXIII. Országos Vándorgyűlés, Magyar Hidrológiai Társaság, 2005. július 6-7, Nyíregyháza, Konferencia Kiadvány CD-én, pp. 1-17.

21. Virág M, Szűcs P, Lakatos A., Mikó L:A Felső-Tisza-vidék ásvány- és hévízfeltárási lehetőségei. A Miskolci Egyetem Közleménye, A sorozat, Bányászat, 72. kötet, „IV. Nemzetközi Tudományos Konferencia a Kárpát-medence Ásványvizeiről”, „Dr. Juhász József 80. születésnapjára”, Miskolci Egyetemi Kiadó, 2007, pp. 139-149.

19

22. VIZITERV Consult Kft. Területi Igazgatósága Nyíregyháza, Virág Margit témavezető: Szabolcs-Szatmár-Bereg megyei Ivóvízminőség-javító Program (helyzetfeltáró tanulmány), Nyíregyháza, 2005. Kézirat

23. Szűcs P., Virág M. : Hidrogeológiai modellezési vizsgálatok az alföldi üledékes összletben

24. P. Szucs, F. Civan, M. Virag: Applicability of the most frequent value method in groundwater modeling. Hydrogeology Journal (2006), 14: pp. 31-43. Springer-Verlag, DOI 10.1007/s10040-004-0426-1Impact factor: 0.948

25. Szűcs P., Tóth A., Virág M.: A leggyakoribb érték (MFV) módszerének alkalmazása a hidrogeológiai modellezésben. Hidrológiai Közlöny, 86. évf., 4. szám, 2006. július- augusztus. pp. 29-36. (lektorált)

26. Virág Margit: Felszín alatti vízminőség és az Ivóvízminőség-javító Program összefüggései. MHT előadó ülés Nyíregyháza, 2007. április 25.

27. Virág Margit: Drinking Water Quality Improvement Program within the North Great Plain Region of Hungary, Characteristics of Szabolcs-Szatmar-Bereg County. Component B: Infrastructure Policies and Practices, France NANCY, 21-22 may 2007 DEVELOPING INVESTMENT STRATEGIES IN THE PUBLIC WATER AND SANITATION SECTOR, “WATER IN THE CITY”

28. Virág M; Rózsa A; Szűcs P; Lakatos A: Vízbázisvédelmi diagnosztikai munkák tapasztalatai a Szob Hidegréti Vízmű területén. Magyar Hidrológiai Társaság, XVI. Országos Vándorgyűlés, Miskolc, 2008. július 2-4, Konferencia CD, ISBN 978-963-8172-21-1, pp. 1-25.

29. Peter Szucs, Margit Virag: Regional Groundwater Flow Modeling of the Hungarian – Ukrainian Trans-boundary Aquifer, Hidrodinamikai modellezési munkák eredményeinek bemutatása. Szakmai előadás, Ukrajna, Makkosjánosi, 2009. november 11

30. Szűcs P; Virág M: Hidrogeológiai modellezési vizsgálatok az Észak Alföldi Régióban. Műszaki Tudomány az Észak Alföldi Régióban 2009. május 20., Mezőtúr Konferencia. Elektronikus Műszaki Füzetek, VII. Debreceni Akadémiai Bizottság Műszaki Szakbizottsága. ISBN: 978-963-7064-22-07. Szerkesztette: Pokorádi László. Debrecen 2009. pp. 13-18.

31. Virág Margit, Csegény József: Környezeti célkitűzések és intézkedések a Tisza részvízgyűjtő területén különös tekintettel a Felső-Tisza-vidék vízgyűjtő-gazdálkodási tervezési alegységeire. MHT XVII. Országos Vándorgyűlés Baja, Dolgozat, előadás, 2009. július 1-3., Konferencia kiadvány

32. Virág M; Szűcs P; Csegény J.:A felszín alatti vízhasználatokkal kapcsolatos környezeti célkitűzések és tervezett intézkedések a Felső-Tisza-vidék vízgyűjtő-gazdálkodási tervezési alegységein, különös tekintettel az ásvány- és gyógyvizekre. A Miskolci Egyetem Közleménye, A sorozat, Bányászat, 77. kötet,

20

VI. Kárpát-medence Ásvány- és Gyógyvizei Konferencia, „Kutatás-felhasználás-védelem”, HU ISSN 1417-5398, Miskolci Egyetemi Kiadó, 2009, pp. 121-136

33. Szűcs Péter, Virág Margit (2009.): Hidrogeológiai modellezési vizsgálatok az Észak Alföldi Régióban, Műszaki Tudomány az Észak Alföldi Régióban, Mezőtúr, 2009. május 20.

34. Virág Margit: Vízgyűjtő-gazdálkodás tervezési területi előadások – Vízfolyások, állóvizek és felszín alatti vizek állapotának javítása (a Sajó a Bódvával-, a Tarna-, a Tokaj-Hegyalja-, a Berettyó-, a Zagyva vízgyűjtő-gazdálkodási alegységet érintő intézkedésekre), "Vízgyűjtő-gazdálkodási tervek készítése” (KEOP-2.5.0/A), Tematikus fórumok: Miskolc, Gyöngyös, Sárospatak, Berettyóújfalu, Hatvan, 2009. július 14-27.

35. Virág Margit: Az Európai Unió Víz Keretirányelvének alkalmazása a FETIKÖVIZIG-et érintő felszíni és felszín alatti víztestek állapotának javítására, MHT előadó ülés, Nyíregyháza, 2009. július 23.

36. Virág Margit: Határon túli hatások a Tiszán és jelentős mellékfolyóin (vízminőségi és mennyiségi kérdések) A Tisza vízgyűjtő nemzetközi terve. A Tisza és vízgyűjtője – Tervezett intézkedések a felszíni és felszín alatti vizek állapotának javítása érdekében, Szolnok, 2009. szeptember 16.

37. Szűcs P, Sallai F, Zákányi B, Madarász T (szerkesztők). Szerzők: Jolánkai G, Kovács G, Madarász T, Mádlné Szőnyi J, Mándoki Mónika, Muránszkiné Mojoróczki Mária, Sallai F, Szűcs P, Takács J, Virág M, Zákányi B. Vízkészletvédelem. A vízminőség-védelem aktuális kérdései. Bíbor Kiadó, 2009., ISBN 978-963-9988-00-2, pp. 1-418

38. Virág Margit: Vízbázis védelmi feladatok a magyar-ukrán határtérségben” című projekt bemutatása, Szakmai előadás, Ukrajna, Makkosjánosi, 2009. november 11.

39. VIZITERV Environ Kft. Virág M. témavezető (2009.): A Nyíregyháza Regionális Vízmű Nyírteleki vízbázisának vízbázisvédelmi diagnosztikai munkái, Zárójelentés, Kézirat Nyíregyháza, 2009.

40. Virág Margit: Vízbázisvédelmi feladatok a magyar-ukrán határtérségben (szivárgáshidraulikai modellezés, védőterület-meghatározás), Beregdaróc, 2010. március 02.

41. Virág Margit: Vízbázisvédelmi feladatok a magyar-ukrán határtérségben c. projekt bemutatása, MHT előadóülés, Nyíregyháza, 2010. március 04

42. Szűcs Péter, Virág Margit, Ivan Szascsenko: A magyar-ukrán határtérség ásványvíz termelési lehetőségei, VII. Nemzetközi Tudományos Konferencia a Kárpát-medence Ásványvizeiről. Csíkszereda, 2010. augusztus 27-29. Konferencia kiadvány

21

43. Virág Margit, Szűcs Péter (2010): Hidrogeológiai modellezési vizsgálatok az Alföldi üledékes összletben. VI. Kárpát medencei Környezettudományi Konferencia, 2010. április 22-24. Nyíregyházi Főiskola

44. Szűcs Péter, Virág Margit, Csegény József, Szántó Judit (2010): Komplex hidrogeológiai vizsgálatok és modellezés a magyar-ukrán határtérségben, VI. Kárpát-medencei Környezettudományi Konferencia, Nyíregyháza, 2010. április 22-24

45. Szűcs Péter, Virág Margit, Csegény József, Szántó Judit: Komplex hidrogeológiai vizsgálatok és modellezés a magyar-ukrán határtérségben. Műszaki Tudomány az Észak Alföldi Régióban, 2010 Konferencia. Nyíregyházi Főiskola Műszaki és Mezőgazdasági kar, 2010. május 19. ISBN 978-963-7064-23-4, pp. 95-100.

46. Virág Margit: Üzemelő vízbázisok védelmével kapcsolatos feladatok, Településszolgáltatási Egyesület Vizes tagozatának rendezvénye, Poroszló, 2010. június 9.

47. Szűcs Péter- Virág Margit - Csegény József – Zákányi Balázs - Szántó Judit: Határral osztott felszín alatti vízadó komplex hidrogeológiai vizsgálata a magyar-ukrán térségben. Szemelvények a geotermikus energia hasznosítás hidrogeológiai alkalmazásaiból, InnoGeo Kft. Szeged, 2010., ISBN 978-963-06-9622-7

48. Szűcs P., Virág M., Csegény J., Zákányi B. : Regionális hidrogeológiai modellezés a magyar-ukrán térségben, Mérnökgeológia-Kőzettechnika 2010, 29-34 o. Műegyetemi Kiadó 2010, ISBN 978-963-313-001-8, 2010.

49. Virág Margit, Dr. Szűcs Péter (2010): Országhatárokkal osztott vízbázisok modellezése, Szatmárcseke-Beregszász, XXVIII. MHT Országos Vándorgyűlés, Sopron, 2010. július 7-9.

50. Dr. Szűcs Péter, Virág Margit, Ivan Szascsenko, Zákányi Balázs A magyar-ukrán határtérség ásványvíz termelési lehetőségei, VII. Nemzetközi Tudományos Konferencia a Kárpát-medence Ásványvizeiről, Csíkszereda, 2010. aug. 27-29.

51. Peter Szucs and Margit Virag Hydrogeological Study of a Hungarian – Ukrainian Transboundary Aquifer , XXXVIII IAH CONGRESS, Krakow, 12-17 September

52. Peter Szucs, Margit Virag and Ivan Szascsenko (2010): Hydrogeological Study of a Hungarian – Ukrainian Transboundary Aquifer, The Science for Peace and Security Programme, 6th meeting of NATO Pilot Study - Regional cooperation for solving transboundary issues East for UE , Előadás Kiev, 09-13 November, 2010.

22

53. Peter Szucs, Margit Virag: Complex Hydrogeological Study of a Hungarian– Ukrainian Transboundary Aquifer, International Conference „Transboundary Aquifers: Challenges and New Directions” UNESCO, PARIS, 6-8 December 2010, IHP-VII/2010/ISARM2010

54. Virág Margit, Dr. Szűcs Péter (2011): Felszín alatti vízminőség és az ivóvízminőség-javító program összefüggései, 2011. július 6-8., MHT XXIX. Országos Vándorgyűlés Eger, Konferencia kiadvány

55. Virág Margit, Szűcs Péter, Lakatos Attila, Mikó Lajos: A Bereg-Szatmári süllyedék hévízbeszerzési adottságai, VIII. Kárpát-medence Ásvány- és Gyógyvizei Konferencia Egerszalók, 2011. augusztus 31.-szeptember 2., Konferencia kiadvány, konferencia kiadványban megjelent cikk

56. Virág Margit: Az ivóvízminőség-javító program Szabolcs-Szatmár-Bereg megyei sajátosságai, Multidiszciplináris tudományok 2011. 315-325 o. . Miskolci Egyetemi Kiadó 2011, HU ISSN 2062-9737

57. Virág Margit, Csegény József, Szűcs Péter, Madarász Tamás: Környezeti monitoring rendszerek a Felső-Tisza-vidék területén, VIII. Kárpát-medence Ásvány- és Gyógyvizei Konferencia Egerszalók, 2011. augusztus 31. – szeptember 2

58. Kovács Balázs (szerkesztő),Virág Margit, Szanyi János, Iancu Avram, Stefan Olah, Konecsny Annamária, Mikita Viktória, Mizsányi Edit, Bereczki Norbert projektvezető (2011): Szabolcs-Szatmár-Bereg és Szatmár megyék geotermikus atlasza Geothermal atlas of Szabolcs-Szatmár-Bereg Country (Hungary) and Satu Mare (Szatmár) Country (Romania) Magyarország-Románia Határon Átnyúló Együttműködési Program 2007-2013. Projektszám: HURO/0901/149/2.2.4, Nyíregyháza, 2011. október 27.

59. Virág Margit, Siskáné Szilasi Beáta - Szűcs Péter, Völgyesi István A felszín alatti vizek mennyiségi és minőségi adatainak statisztikai elemzése a Felső-Tisza-vidék területén, MTEKMR2012

60. VIZITERV Environ Kft. Virág M. projektvezető (2009.): „Vízbázisvédelmi feladatok a magyar-ukrán határtérségben – szivárgáshidraulikai modellezés, védőterület-meghatározás” tanulmányterv. Záró dokumentáció, (EEA Norway Grants Project), Nyíregyháza, pp. 1-72.

61. Tectonically controlled Quaternary intracontinental fluvial sequence development in the Nyírség–Pannonian Basin, Hungary Z. Püspöki, G. Demeter, Á. Tóth-Makk, M. Kozák, Á. Dávid, M. Virág, P. Kovács-Pálffy, P. Kónya, Gy. Gyuricza, J. Kiss, R.W. McIntosh, Z. Forgács, T. Buday, Z. Kovács, T. Gombos, I. Kummer, Sedimentary Geology 283, January 2013.