Hidrológiai Közlöny 1958 (38. évfolyam)

1. szám - Öllős Géza: A kútpalást melletti hidraulikus viszonyok részletes vizsgálata

HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 38. ÉVFOLYAM 1. SZÁM 1958. FEBRUÁR VÍZELLÁTÁS A szerző újrendszerű kísérleti berendezés segítségével —- vízszintesen osztott kútpalásttal — vizsgálja a kút környezetében kialakuló szivárgás törvényszerűségeit és meghatározza a kútba belépő víz függőleges sebességeloszlását. Á mérési eredmények alapján a kútpaláston belüli és az azon kívül levő vízszint elszakadásának figyelembe vételére ad eljárást. A kútpalást melletti hidraulikai viszonyok részletes vizsgálata* öilös GÉZA Bevezetés A kút felé irányuló talaj vízmozgás meglehetősen bonyolult térbeli fizikai folyamatát még egynemű talaj esetében is csak közelítőleg sikerült matematikailag jellemezni. Ezt a jellemzést a Dupuit-féle elmélet teszi lehetővé, amely a szivárgási folyamatnál szereplő geometriai, dinamikai és fizikai változókat szabadfelszínű vízmozgásnál az alábbi — jól ismert — függvénykapcsolatba foglalja össze : Q , R j-ln — ti -k r o >1) Ennek az egyenletnek az alkalmazhatóságára nézve általános megállapítás az, hogy csak a kúttól bizonyos távolságon kívül eső tér szivárgási viszonyait adja meg elengedő pontossággal. Az elméletnek fő hibája tehát az, hogy nem tudja jellemezni kielégítő módon a kútpalást melletti hidraulikai viszonyokat. Nem veszi tudomásul a kútpalást belső és külső oldalán levő vízszint egymástól való függőleges értelmű elszakadását, pedig az ennek következtében létrejött ún. szivárgási felület a kútpaláston meglehetősen bonyolult helyzetet idéz elő. A kútpalást magasságában változó sebességgel szivárog a kútba a víz és így a kutak tervezésénél olyan fontos szerepet betöltő megengedhető határsebesség kérdésének az (1) egyenlet alapján való megoldása bizonytalanná válik. A kútpalásthoz közeiebi) eső, számítás útján kapott leszívási görbeszakasz — különösen nagyobb leszívásoknál •— a kútátmérő méretétől függően már lényegesen a valóságos * A tanulmány az Építőipari és Közlekedési Műszaki Egyetem I. sz. Vízépítéstani Tanszékén készült. Tanszékvezető : Németh Endre egyetemi tanár, a műszaki tudományok doktora. Előadásként elhangzott a Magyar Hidrológiai Társaság Hidraulikai és Mezőgazdasági Vízgazdálkodási Szakosztályának 1957. november 19-én tartott előadóülésén. görbe alatt maradhat. Talajvízszinsüllyesztési kérdések megoldásánál a várható eltérés ismerete a kútátmérő, valamint a leszívás célszerű megválasztása szempontjából pontos szerepet játszik. Altalánosságban tehát azt lehet mondani, hogy a kút körüli szivárgás egységes rendszerének a Dwpuit-elmélet alapján történő átfogó vizsgálatán kívül nagyon fontos a részletkérdések vizsgálata, mind elméleti, mind gyakorlati szempontból. Például a kutak esetleges elhomokolódásának vizsgálatánál nagyobb mértékű leszívásnál már nem elegendő az (1) egyenletből számított kútpaláston levő átlagos sebességértéket összevetni a megengedhetőnek vélt sebességértékkel. Amint látni fogjuk a tanulmányból, ettől néha jelentős mértékben eltérhet a kútpaláston levő szivárgásra jellemző sebességeloszlási görbe maximális értéke. A talajszemcsék mozgása azonban éppen az ilyen — helyi sebességmaximumokkal rendelkező — talajtérben indulhat meg. Ezért a biztonságos tervezés érdekében a kúthidraulikában felmerülő részletkérdésekkel való beható foglalkozás is elengedhetetlen. Tanulmányunk fő célja tehát az, hogy a kúthidraulika átfogó vizsgálata mellett a részletkérdések tanulmányozásának módjára és jelentőségére rámutasson. Új kísérleti módszer a hidraulikus modellkísérletezésnél A kút felé történő háromdimenziós tengelyszimmetrikus szivárgás vizsgálatára nagyon alkalmas a hidraulikus szivárgási modell. A szivárgó vízmozgás összes jellemző tulajdonsága vizsgálható vele. Az P]pítőipari és Közlekedési Műszaki Egyetem I. sz. Vízépítéstani Tanszéke hidraulikai laboratóriumában az 1955. év elején készült el a kutak vizsgálatára alkalmas hidraulikus szektormodell [1, 2], A modell segítségével mérni tudtuk : a) a szívókútból valamely leszívásnál kivehető vízhozamot; b) a leszívási görbe geometriai adatait; c) szivárgási áramvonalakat és az ezek