Hidrológiai Közlöny 1960 (40. évfolyam)
3. szám - Léczfalvy Sándor: Artézi kutakra telepített vízművek élettartamának és vízhozamsorának meghatározása
Léczfalvy S.: Artézi kutakra telepített vízművek Hidrológiai Közlöny 1960. 3. sz. 229 200• r ^ 1 I ö -I. + 100 a =55 \ a =55 s \ \ H r ^ X STerep szirt t ^ —A 50 Vízhozam, [t/perc] 100 Megcsapolt! Ál/l Kút megcs apo1. ábra. 2. sz. ácsi artézi kút Q — f(s) görbéje Abb. 1. Q — f(s) — Kurve des Brunnens No. 2. in Ács. Infolge der zeitlichen Abnahme des hydrostatischen Druckes in der wasserführenden Schiclit verschiebt sich die Wassermengenkurve parallel Fig. 1. Q — f(s) curve for the artesian well No 2 at Ács. Owing to the reduction with time of hydrostatic pressure prevailing in the layer, the rating curve is shifted parallel to itself egyenlettel jellemezhetjük. Ha idők folyamán a rétegben a hidrosztatikus nyomás csökken, úgy a Q = f (s) görbe önmagával párhuzamosan eltolódik. Ezt láthatjuk pl. az 1. ábrán is. C) Artézi kutak várható vízhozamidősorának meghatározása, ha a víztartó rétegnek utánpótlódása nincs Lényegében egy ilyen rendszernek a hidraulikája igen egyszerű. Valamennyi probléma visszavezethető egy edényből kifolyó víz hidraulikai kérdéseire, természetesen a megfelelő hidrogeológiai értelmezések alkalmazásával. A továbbiakban a legegyszerűbb példán kísérjük végig a számítást. Legyen adva a 2. ábra szerint egy ferde víztartó réteg, amelyet vízzáró rétegek vesznek körül, tehát utánpótlódása nincs A víztartó réteg vízszintes keresztmetszeti területe (F) állandó. Csapolják meg ezt egy artézi kúttal a réteg nyugalmi víznívója alatt 's mélységben. Nyilvánvalóan ebben az esetben a kiit mindaddig vizet szolgáltat, míg a rétegben levő víz szintje le nem csökken a megcsapolás szintjéig. A kifolyó víz mennyisége így természetesen egyre kisebbé válik, majd egy bizonyos T idő elteltével a kút elapad (a hidrosztatikus nyomás megszűnése miatt). Célunk egyrészt meghatározni a várható vízhozamokat, a Q = f (t) függvényt (ahol t az időt jelenti) és a T értékét. Legyen /x a kőzet gravitációs hézagtérfogata, iS a kezdeti hidrosztatikus nyomás, az&z a kút depressziója. Vegyük fel koordináta-rendszerünk kezdőpontját a megcsapolás magasságában (z értéke fölfele pozitív). Ekkor a 2. ábra jelöléseivel 2. ábra. Utánpótlódás nélküli hidrosztatikus víztartó réteg sematikus ábrája a vízhozamidősor meghatározásához Abb. 2. Schema einer zuflusslosen, hydrostatisch gespannten Schicht zwecks Ermittlung der Ergiebigkeitskurve Fig. 2. Schematical drawing of aquifer under hydrostatic pressure without recharge for determining the flow-time relation Vagyis a kútból át idő alatt kifolyó vízmennyiség : Q át egyenlő a rétegben előálló vízkő btartalom csökkenésével. Tudjuk azonban, hogy a kútból kifolyó víz Q = t(s) = Az" függvénnyel írható le, ahol z szintén függvénye <-nek.* A kút megindulásakor Q 0 — A S a és mivel a Q = f (s) görbék z csökkenésével párhuzamosan tolódnak el, a mindenkori vízhozam Q és a kezdeti vízhozam Q 0 aránya egyenlő a mindenkori túlnyomás z és a kezdeti depresszió arányával, azaz Q AZ^ Qo ~ ~AÍF és innen Q Qo Z a s Az (1) és (2) egyenletet egybevetve fi'Z' 1 dí = — i±F dz 8 a ^ (2) (3) ahonnan dí fiFS" 1 dz Q o integrálba O-tól í-ig, illetőleg s-től z értékig t Q 0 s'' (4) Az oc értéktől függően a jobb oldali integrál értéke más és más. Legyen oc = 1, azaz Q = f (s) függvény lineáris. Ekkor t u.FS. S — In — = Qo z LiV . S — In — Qo z (5) Q dt = — ;u F dz (1) * A fenti képletben szereplő A tényező tapasztalati érték, amelyben a súrlódási ellenállások is benne foglaltatnak.
