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. 233 A forrás hozama ekkor már 0, a kúté 240 m

3/nap. Mind a forrás, mind a kút várható vízhozamsorát az 5. ábra mutatja. Az ilyen adatok alapján megrajzolt vízhozamidősor természetesen csak az eloszlás irányzatát jelöli ki (ugyanis a csapadékutánpótlódás nem egyenletes). Ezért a kutak tényleges hozamidősora a kiszámított görbe körül fog ingadozni. Ez az ingadozás elinte kisebb és csak hosszabb idő eltelte után a réteg kiürülésével válik nagyobbá. Ermittlung von Ergiebigkeit und Versiegungszeit bei hydrostatischen artesischen Brunnen S. Léczfalvy lm ersten Teil des Beitrages beschreibt Verfasser kurz die Typen der artesischen Brunnen. Jc nach der Wirkung, die für den Aufstieg des Wassers entseheidend ist, unterscheidet er drei Grundtypen, u. zw. : a) hydrostatische artesische Brunnen ; b) Brunnen mit Schichtendruck ; c) Brunnen mit Gasdruck. Bei hydrostatischen artesischen Brunnen steigt das Wasser nach den Gesetzen der verkehrenden Gefásse durch den hyd rostatischen Druck empor. Derartige Brunnen finden sich vorwiegend an den Randgebieten von Gebirgen, in Karstwassertrágern usw. Das wesentliche Kennzeichen dieser Brunnenart ist, dass Wassertráger und die- anliegenden wasserdichten Schichten als praktiscli starr betrachtet werden können. In den artesischen Brunnen mit Schichtendruck wird der Hochstieg des Wassers durch den Druck der Schicht über dem Wassertráger bewirkt. Ilier wird oin Teil des auf der wasserführenden Schicht von oben her lastenden Erddruckes von Schichtenwasser aufgenominen, da dieses dem Druck nicht ausweichen kaim. Besteht eine Möglichkeit des Entweichens, z. B. durch Erguss in einem Brunnen, dann wird es durch den Erddruck dort hineingepresst. Bei gespannten Grundwassertragern bzw. Brunnen mit Gasdruck steigt das Wasser dank des geringeren spezifischen Gewichtes des Gas-Wassergemisches hoch. (Interessanterweise kann hier der Botriebswasserspiegel über dem Ruhewasserspiegel liegen.) Im zweiten Teil der Abhandlung arbeitete der Verfasser oin Verfahren zur Ermittlung der voraussiehtlichen Ergiebigkeit von hydrostatischen artesischen Brunnen aus. Grundgedanke der Berechnung ist die Ahnlichkeit cler Entleerung der wasserführenden Schicht zu den hydraulischen F ragén des Ausflusses aus einem Gefáss, eine Annahme, die hauptsáchlich bei gröber gekörnten Wassertrágern gemacht werden kann. Hat die wasserführende Schicht keinen Zufluss (wie im Beispiel der Abb. 2), dann errechnet sich die voraussichtliche Ergiebigkeit aus nachstehender Formel. Ist die Q — f(s) — Kurve des Brunnens (seino Wassermengenlinie) linear (a I), dann gilt nach Zusammenzug der Eormeln 2 und 5 Q Qo QJ e der Ergiebigkeit aus Formeln (15) und (12), wenn a = 1, bei a = 0,5 hingegen aus den Bezieliungen (17) und (2). Die Halbierungszeit (í

0) geben die Gleichungen (18) und (10). Zum Abschluss wird ein System untersucht, in dem der Wassertráger durch mehrere Brunnen bzw. durch einen Brunnen und eine Quelle angezapft ist. Estimating Well Flow and Time of Exhaustion of Artesian Wells By S. Léczfalvy The first part of the present paper is devoted to the brief description of artesian aquifers respectively of the types of artesian wells. Depending upon the main influence causing the water to rise, three basic types are discerned, namely artesian wells of the: a) hydrostatic head- ; b) artesian head- and c) gas pressure-type. In the case of artesian wells of the hydrostatic head-type, water rises under the action of hydrostatic head, following the laws of communicating vessels. Wells of this type are found mainly in the forefield of mountain ranges, in the case of karstic etc. aquifers. An essential criterion with this type is, that the aquifer and adjacent impervious layers should be practically rigid. In true artesian wells the water rises under the pressure exerted by the soil layers overlying the aquifer. In the originál state the pressure due to the overlying layers is carried partly by the water included in the aquifer, the latter being enolosed entirely. If, however, an outiét is provided, e. g. in the form of a well, water is forced into it by the weight of the soil. In the case of aquifers respectively wells under gas pressure, water rises as a consequence of the reduction in unit weight, due to the gas. (An interesting feature of these wells is, that the operating water level may be abovo the static level.) In the second part of the paper a method is developed for estimating the anticipated flowtime curve of artesian wells of the hydrostatic type. The principle underlying the computation is, that the depletion of the aquifer follows a relation similar to that applying to hydraulics of water flowing out from a vessél. This assumption is valid in the main for aquifers of coarser gradation. If the aquifer has no souroe of rechargc (as in the case of Fig. 2), the flow to be expected may be computed from the following "formula : If the rating curve Q = f(s) of the well is linear (a = 1), by combining Eqs. (2) and (5) : Q •±9JL e i'

v wo Q die Brunnenergiebigkeit in ninem vom Betriebsanfang gerechneten Zeitpunkt, Q

n die anfángliehe Brunnenergiebigkeit, v den Rauminhalt der wasserführenden Schicht über dem Anzapfungspunkt, das gravitátische Porenvolumen des Wassertrágers bedeuten. Die Halbierungszeit t

a (in der die jeweilige Ergiebigkeit auf die Hálfte sinkt) errechnet sich aus Formel (10). Im Falle von Brunnen ohne Zufluss kann man die Veránderlichkeit der Ergiebigkeit aus den Formeln (2) und (7) mit einem a = 0,5 berechnen. Die Halbierungszeit (í

0) gibt Gleichung (12), die Versiegungszeit des Brunnens (T) hingegen Beziehung (9). Erhált die wasserführende Schicht Zufluss (Abb. 4), so berechnet man die voraussichtliche Anderung wherein : Q is tho well discharge at any time since the opening of the well, Q

0 is the initial well discharge, v is the volume of the aquifer abovo the point, of tapping jj, is tlio grávitational voids volume of the aquifer. The time required for the reduction to its lialf value of any given well discharge is t

0 (the so-called half-period), and can be computed from Eq. (10). In the case of wells without recharge, for % = 0,5, tho flow-time curve can be estimated from Eqs. (2) and (7). Tho half-period (t

n) and tho time of exhaustion (7') can be estimated from Eqs. (12) and (9), respectively. If the aquifer has a souree of recharge (soe Fig. 4), and a = 1,0, the probable flow time curve can be estimated from Eqs. (15) and (2), while for a = 0,5, Eqs. (17) and (2) should be used. Half-periods (í

0) can be obtained from Eqs. (18) and (19), respectively. A system, where there are several wells, respectively a well and a spring fed from the same aquifer, is discussed at the end of the paper.