Hidrológiai Közlöny 1958 (38. évfolyam)
1. szám - Öllős Géza: A kútpalást melletti hidraulikus viszonyok részletes vizsgálata
lJf Hidrológiai Közlöny 1958. 1. sz. Öllős G.: A kútpalást melletti hidraulikai viszonyok mennyisége. A tanulmányban tett fontosabb megállapításainkat a következőkben foglaljuk össze. Leszívási görbék 1. Kis sugarú kútnál a leszívási görbesereg a szivárgási tér felső részében helyezkedik el. A kút sugarának növelésével a görbesereg alacsonyabb szintre kerül. 2. A teljes leszíváshoz tartozó leszívási görbe a kútátmérő tetszőleges mértékig való növelésekor is a kúttalp felett metszi a kútpalástot, tehát a szivárgási felület még ez esetben sem csökkenhet le nullára. 3. A kútpalást mellett különösen a nagyobb leszívásoknál az egymásnak megfelelő elméleti és kísérleti görbék magassági értelemben jelentős mértékben eltérnek. Az eltérés a kút-sugár csökkentésekor növekszik, a kúttól távolodva azonban csökkenő. 4. Az eltérés sugárirányú tartománya a kút sugarának növelésekor nagyobbodik. Ezzel egyidejűleg azonban az egymásnak megfelelő leszívási görbék kútpalást melletti szakaszainak magasságbeli eltérése csökken. Ennek magyarázata abban keresendő, hogy a kútátmérő növelésekor a kútpalást belső és külső oldalán levő vízszintek egymástól való elszakadásának mértéke csökken. A kútpalást melletti leszívási görbeszakasz hajlásszöge 1. A kútpalást melletti leszívási görbék hajlásszöge az általunk vizsgált H = const. és k = const. állapot mellett 0 és 45° között változik. otmax = 45° teljes leszívási állapot esetében áll elő. 2. A kútpalást melletti leszívási görbeszakaszhoz tartozó hidraulikus gradienst — a kútpaláston levő szivárgási felület kialakulása után — nem lehet a kútpalást melletti szivárgási sebesség számításához mértékadónak tekinteni. A kútpalást melletti vízszintek elszakadása 1. A kísérleti adatok azt bizonyítják, hogy a kútátmérő növelésével a kútpalást külső oldalán levő vízszint H/2 alá süllyed. Nem helyes tehát az irodalomban elterjedt hk,mi n = H/2 feltételezése. 2. Vizsgálataink alapján az elszakadás mértékére vonatkozó — az r 0-1 is figyelembe vevő — közelítő függvénykapcsolat a következő : fit , 1 535 (.H-hY h b=\ r n H~' amelynek érvényességi tartománya 1,5 cm -< r 0 < < 72,5 cm. Ebben az egyenletben a gyökös kifejezés szabatos értékét a további kutatások során valószínűleg majd a (H, E, r 0, k) tényezőkből alkotott kapcsolat adja meg. 3. r 0 állandó növelésével egyidejűleg vizsgálva az elszakadást, különbséget kell tenni sugárirányban véges és végtelen kiterjedésű vízadó talajréteg között. Iíútvízhozam 1. Megállapítható, hogy a Dupuit-féle elmélet egynemű talaj és permanens vízmozgás esetében megbízható módon adja meg a kútvízhozamot. 2. A kútból teljes leszívási állapotnál (hb = 0) lehet maximális vízhozamot kivenni. 3. A kútpalást magasságában a kútpaláston levő szivárgási felület miatt nem egyenletes a vízhozam eloszlása. 4. A részekre tagolt kút alapján a kútpalást magasságában kapott vízhozameloszlás azt mutatja, hogy közepes leszívásokig a kút vízszintjének magasságában lép be maximális vízmennyiség a kútba. A kúttalpig leszíva a kútbeli vízszintet a maximális vízbeszivárgás helye jóval a vizsgálatainknál érvényes határfeltételek esetében a kúttalp felett található. Kapilláris sávból származó vízhozam 1. A kapilláris sáv alsó részében a benne fellépő hidraulikus gradiens hatására gravitációs vízmozgás áll elő. Modell kísérletnél a kapilláris vízhozam vizsgálatára minden esetben szükség van. 2. A bevezetett új mérési módszer lehetővé teszi a különböző leszívásoknál a kútba jutó kapilláris vízmennyiség pontos meghatározását. 3. Vizsgálatainknál r 0/// =0,1 esetben különböző leszívásoknál a kútba jutó kapilláris vízhozam közelítőleg a következő egyenlettel jellemezhető : 1,95-LÓ-. Sebességeloszlás a kútpaláston 1. A hengerpalást belső oldalán levő hb vízrétegvastagság alapján számolt (16 egyenlet) kútpalást menti átlagos sebességértékek —- amelyek tehát a Dupuit elméletnek felelnek meg — felhasználása kutak tervezéséhez nem célszerű. A hk alapján számolt sebességértékekhez viszonyítva lényegesen nagyobbak. , 2. A kútpalást mentén előálló határsebesség nagysága a kútátmérő, a vízrétegvastagság és a talaj szivárgási tényezőjének a függvényeként határozható meg. 3. A részekre tagolt kút adatai alapján ismeretessé vált a kútpalást magasságában a szivárgási sebességeloszlás. Á Italánosságban 1. Gyakorlati szempontból a Dupuit elmélet bírálata a kút körül feltételezett permanens szivárgás szempontjából csak részben indokolt. 2. A Dupuit-féle elmélet a leszívási görbék és a kútpalást melletti sebességviszonyok jellemzése céljára csak korlátozott mértékben, vízhozamok számítása szempontjából azonban gyakorlatilag kielégítő pontossággal alkalmazható. 3. A részekre tagolt kútnak a hidraulikus szivárgási modellkísérletezésnél való alkalmazhatósága megteremti a lehetőséget a kúthidraulika
