Hidrológiai Közlöny 1957 (37. évfolyam)

1. szám - Öllős Géza: A kútpaláston kialakuló vízmozgásnak és a kút vízhozamának vizsgálata

öllős G.: A kútpaláston kialakuló vízmozgásnak vizsgálata Hidrológiai Közlöny 37. évf. 1957. 1. sz. 31* eresztőképessége a talajhoz viszonyítva nagy, tehát kútpalástként történő alkalmazása szivárgás szempontjából közelítőleg azt jelentette, hogy a rajta keresztül való vízmozgásnál nem eredményezett számottevő ellenállást. Azt mondhatjuk tehát, hogy a 2. ábrán meg adott leszivási görbék alakját, valamint a kútpaláston levő szivárgási jelületet elsősorban a vízadó talaj szivárgás szempontjából mértékadó sajátosságai szabják meg. Nem a kútpaláston át való vízmozgásnál esetleg bekövetkező energiaátalakulás következményeként áll elő a szivárgási felület, hanem a talajellenállás hatásaként jelentkezik. A kútkörül levő kavicsszűrőnek és a kút palástnak is van hatása, a hk — hb mértékét azonban, döntő módon a talaj ellenállása befolyásolja. A szivárgó vízmozgások vizsgálatánál alapvető fontosságú meghatározni azt, hogy tisztán síkbeli, vagy térbeli mozgásról, vagy esetleg a kettő közti átmeneti mozgásállapotról van-e szó. A háromféle természetű vízmozgásnál, jóllehet a talaj azonos felépítésű — tehát a talaj fizikai állandók azonosak — mégis azonos cp = k-H potenciál esetén más és más lesz a szabad vízfelszín alakja, a szivárgási tér valamely kiválasztott keresztmetszetén átszivárgó víz mennyisége, stb. Esetünkben térbeli szivárgó vízmozgással állunk szemben és így a térbeli mozgásállapot dinamikájának megfelelő hatásokat kell figyelembe venni. A kúthoz közeledve, a térbeli állapot miatt, egyre kisebb lesz a szivárgási keresztmetszet. A kútból kivett Q vízmennyiség minden szivárgási keresztmetszetre nézve azonos, ez azt jelenti, hogy a keresztmetszet csökkenésével egyidejűleg növekedni kell a szivárgási sebességnek. Minden leszivási állapothoz tartozik azonban egy — az adott hidrodinamikai egyensúlyi állapotnak megfelelő — szivárgási határsebesség. A kútpaláston előálló szivárgási felület, ennek a határsebességnek a létezésére utal. A továbbiakban a szívpkúthoz közelebb eső megfigyelőkút elhelyezésére vonatkozólag teszünk javaslatot. A modellben a különböző leszívásokhoz tartozó leszivási görbék közvetlenül az elektromos mérőtűkkel, közvetett úton pedig az azonos értékű potenciálvonalak megszerkesztése alapján viszonylag pontosan és kellő biztonsággal határozhatók meg. A valóságban a leszivási görbék csak a megfigyelőkutakban mért szintek adatai alapján állíthatók elő. A kút közelében levő görbeszakasz meghatározása rendszerint bizonytalanabb módon történik, mert a legközelebb elhelyezett megfigyelőkút a szívókúttól több méter távolságra van. Ennek a megfigyelőkútnak az adatai alapján még nem lehet a leszivási görbe kút melletti szakaszát egyértelműen meghatározni. így azután a valóságban a kúthoz közeleső görbeszakasz vagy a kútbeli vízszinthez csatlakozik, vagy bizonytalanT módon, rendszerint extrapolálás révén hozható metszésbe a kútpalásttal. A kút melletti leszivási görbe-szakasz egyértelmű meghatározhatósága érdekében javasoljuk, hogy a szívókúthoz legközelebb eső megfigyelőkút a következő módon legyen elhelyezve : a) Ha a kút körül nincs kavicsszűrő, akkor a megfigyelőkút tengelyvonala r

0 -f- 40 cm-re legyen a szívókút tengelyvonalától. b) Ha kavicsszűrő is van a kút körül, akkor a megfigyelőkút tengelyvonala r

x + 40 cm-re legyen a szívókút tengelyvonalától (r

t a kútkörüli kavicsszűrő külső sugara). Közvetlenül a kavicsszűrő mellé nem célszerű elhelyezni a megfigyelőkutat, mert a benne levő vízszín helyzetét a kavicsszűrőben levő hidraulikai viszonyok befolyásolhatják. Természetesen a kútpalást körüli kavicsszűrőben is célszerű vízszintmegfigyelésre berendezkedni, hiszen a kavicsszűrőben levő vízszint ismerete — különösen hosszúidejű üzemeltetés esetén — a kút működésének megítélésénél nagyon fontos szerepet tölthet be. Kútvízhozam A következőkben modellkísérleti adataink alapján határozzuk meg a leszívás függvényeként a vízhozam változásának törvényszerűségét. A 7. ábrán az abszcisszán a nyugalmi talajvízszinttől mért s leszívásokat, az ordinátán pedig a Q vízhozamokat tüntettük fel. A görbe azt mutatja, hogy a leszívás növelésével — csökkenő mértékben ugyan — de állandóan nő a kútból kitermelhető víz mennyisége. A görbe elemzése alapján kitűnik, hogy nagy leszívásoknál a leszívás további növelésével viszonylag már csak kismértékű vízhozam növekedés lép fel. Ilyenkor tehát a szivattyúzás végrehajtásának gazdaságossági kérdéseit célszerű vizsgálat alá venni. Gyakorlatilag hb/H = 0,1 körüli értéknek megfelelő leszíváson túl a vízhozam vizsgálatainknál számottevő mértékben már nem változott. Modell esetén a kúttalp közelében történő leszívásnövelésnél, azzal egyidejűleg adódik még némi vízhozamnövekedés, mert jóllehet a leszivási görbék helyzetében magassági értelemben már alig van változás, az 1. ábrán levő BC távolság azonban csökken, ami azzal jár, hogy a talajból a víz kedvezőbb feltételek mellett tud a kútba jutni. A vízmozgást előidéző potenciál a teljes 7. ábra. A kútbeli ,,s" leszívás és a kút vízhozamának kapcsolata Puc. 7. Cen3b Meytcöy nonuotceHueM ,,8'

L ypoena u deöumoM nosiodija Fig. 7. Relationship between the drawdown ,,s" and the well discharge