Hidrológiai Közlöny 1956 (36. évfolyam)
4. szám - Léczfalvy Sándor: Adatok és eljárások a Tata környékén kialakuló karsztvízszín számításához
308 Hidrológiai Közlöny 36. évf. 1956. 4. sz. Léczfalvy S.: A Tata környékén kialakuló karsztvízszin számítása nem lamináris és a sebesség nem az esés első hatványával arányos. Ilyen esetet látunk pl. a neszmélyi 33. sz. artézi kút Q = f (S) görbéjéből is. A görbe egyenlete két mérés alapján számítva a Q = 21,2 S°' 7. A víztartó réteg homokos kavics. A repedéses mészkőben a Q = f (S) görbe ugyancsak jellemző a vízmozgás állapotára. A vértesszőlősi karsztkút (20. sz.) esetében két mérésből a Q = 40,6 S <K 7 összefüggés adódott. A tokodi 46-os sz. kútnak (amelynek vállalati sorszáma 367), az 1955. júniusában végrehajtott próbaszivattyúzási adataiból (öt vízhozam-leszívás értékpár) meghatározott görbe egyenlete Q = 379 S A kút a fúrás folyamán is észlelt hasadékokból kapja a vizét. A vízmozgás állapotára jellemző határt tudvalevőleg a megfelelő jellemzőkből számított Reynolds-szám határértékével szokás megadni. A különböző kőzetekben meginduló szivárgásra ezek az értékek a következők: Pavlovszkij szerint porózus kőzetre 1 v-de Re k r = 7,5 — 9,0 ; v k r = (0,75 n + 0,23) Re k r de Scselkacsev szerint homokra, mészkőre, dolomitra, homokkőre Re 10 v VK ; Re k r =1 — 12 Rc = n-0,15 -f 0,23 nz,a v Lomize szerint repedéses kőzetre z? v cno Re k rv Re = — ; Re k r ~ 600 ; v k r = s— v o ahol v a kinematikai nyúlósság, n a porozitás jellemzője (hézagtérfogat), v a szivárgási (szűrési) sebesség, de a legnagyobb súlyszázalékkal szereplő szemcse átmérője, 6 a repedések szélessége, K = — rí és 7 k a szivárgási tényező. A példaként bemutatott kutaknál ezek a jellemző értékek a következőképpen alakulnak. A kút helye és száma A víztartó réteg Az alkalmazott eljárás A kritikus sebesség A max. szivárgási sebesség Szomód 15 Neszmélv 33 Vértesszőlős 20 Tokod 46 Apróka vi csos homok Homokos kavics Mészkő Mészkő Pavlovszkij Pavlovszkij Lomize Lomize 0,07 m/perc 0,03 m/perc 4,75 m/perc 4,75 m/pero 0,04 m/perc 0,07 m/perc 10,0 m/perc 132,0 m/perc A számítás a görbékkel egyezően azt mutatja, hogy a szomódi kútnál a vízmozgás lamináris, a tokodinál turbulens, míg a neszmélyi és vértesszőlősi kutaknál az átmeneti zónába jut. 1939. aug. 30-án a Pilisvörösvár melletti Solymár aknában 21 m 3/p-es vízbetörés volt. A tőle légvonalban 22 km-re lévő 4/c ereszkei vízmérő állomáson 4 nap késéssel észlelték a betörést. Ezek szerint a fenti esetben a sebesség 3,8 m/pre adódna. Természetesen itt az áramlás nem légvonalban történt, hiszen a vízmozgás a hasadékokban történik, és azok a legkülönbözőbb irányokat vehetik fel. Mondhatjuk tehát, hogy a vízmozgás kb. a turbulens és a lamináris határon volt, ha a legvalószínűbben előforduló hasadék keresztmetszetévél számolunk. A karsztvízszin elhelyezkedése A karsztosodott víztartó különböző hosszúságii és különböző ellenállású csövekből alkotott rendszerhez hasonlítható. Az állandó elfolyás és hozzáfolyás következtében a víz a rendszerben mozgásban van. A hozzáfolyást a csapadékból beszivárgó víz biztosítja, míg az elfolyást a párolgás és a megcsapolások (forrás, elszivárgás). A piezometrikus csövekként felnyúló repedésekben, illetőleg a zárt rendszert harántoló fúrásokban a vízszint a pillanatnyi dinamikus egyensúlyi helyzetet jellemző nyomásvonalig emelkedik. A sokévi átlagos karsztvízszint et tehát a hozzáfolyás és az elfolyás átlagos értékei határozzák meg. Minden olyan beavatkozás, amely a természetes megcsapolások vízmennyiségeinél többet használ el, vagy a természetes megcsapolások vízmennyiségeit változatlanul hagyva még többletvízkivételt eszközöl, a sokévi átlagos karsztvízszín süllyedésével jár együtt. Természetesen, ha ez a mesterséges megcsapolás a karsztvízkészlethez arányítva kicsi, a karsztvízszin süllyedése is igen kicsi lesz, esetleg nem is észlelhető azok mellett az ingadozások mellett, amelyek a természetes hozzáés elfolyások változása következtében jelentkeznek. A továbbiakban azt vizsgáljuk, hogy milyen törvényszerűségek szerint alakul ki a természetes megcsapolások és a csapadék hatására a karsztvízszin a nyílt karsztban, illetőleg a fedett karsztban. A kettő között jelentkező hidraulikai különbséget a 4. ábrán feltüntetett sematikus szelvény szemlélteti. Területünkön a fedett karszt nagyobb arányban fordul elő mint a nyílt —, amint az a hidrológiai térképen is látható — ezért először ezzel foglalkozunk. a) Nyomás alatt álló karsztvíz Amint ismeretes, a csövekben áramló víz nyomásvonalának esése lineáris, ha a cső ellenállása nem változik és csak a cső végén veszünk ki vizet. Ennek analógiájára, ha csak a peremeken
