Hidrológiai Közlöny 1960 (40. évfolyam)

1. szám - Öllős Géza: Inhomogén talajok hatása a kutak vízhozamára

34 Hidrológiai • Közlöny 1960. 1. sz. öllős G.: Inhomogén talajok hatása a kutak vízhozamara való változása) is befolyásolják. Vagyis ez utóbbi esetben a szivárgási sebességkomponensek a hidraulikus nyomásesés mellett, a megfelelő koordinátairány szerinti szivárgási tényező értékétől is függnek : , dh v

x=k

x = ky dx dA dy (1) dh Vz — fáz 1 az (2) A szivárgási áramvonalak a különböző áteresztőképességű (k

{ és k

2) talajterek elhatároló felületén, a fénytörési törvényhez hasonlóan megtörnek (1. ábra ) : tg/8 k

2' ahol x és fi az elhatárolófelület valamely pontján áthaladó áramvonal pont előtti és pont utáni szakaszához tartozó érintő és a ponton áthaladó normális által bezárt szög. A nyomáseloszlás az inhomogén talajokban lejátszódó szivárgások esetében is az egész szivárgási térben folytonos. Ennek megfelelően a szomszédos 1 és 2 jelű talaj teret elválasztó felületre nézve Darcy törvénye : dh (1) dn ko dh (2) dn (3) Ez az egyenlet azt fejezi ki, hogy a két szomdszédos talajtér közötti elválasztófelületre merőleges sebességkomponens az elválasztófelületen is folytonos. Tanulmányunkban elsősorban az olyan kútkörüli szivárgási folyamatokkal foglalkozunk, amelyek a talajtér felépítése szempontjából anizotropnak tekinthetők. Természetesen kutak esetében a kútkörüli szivárgási folyamat anizotrop jellege a leszívás növelésével és a kúthoz való közeledéssel egyidejűleg gyengül. Az áramvonalak ugyanis egyre inkább elhajlanak a vízszintes rétegelvá lasztó felületek síkjától, miközben esetleg az elvá Eredeti taíojvizszin V* k

t>ki<k

3 1. ábra. Kútkörüli hidraulikai viszonyok inhomogén talaj esetén <t>ue. 1. rudpaeAuiecKuü peiicuM eonpyz KOAOdifa e CAytae HeodwpodHbix zpynmoe Fig. 1. Hydraulic conditions around ivells in inhomogeneous soits 2. ábra. A szivárgási tényező tetszőleges a irány szerinti változása 0ue. 2. H3MeneHue K03tpuifueHma (piiAbmpaquu no npou3e0AbH0My HanpaeAenuM a. Fig. 2. Variations in the percolation coefficient with any arbitrary direction a lasztófeliileteket is metszik. Ez azonban azt jelenti, hogy inhomogén talajok esetében a szivárgási áramvonal bármely pontjához tartozó szivárgási sebesség értékét a külső és belső határfeltételektől függő, szuperponált hatások eredőjeként kell kezelni. Ehhez a sebességvektorhoz tartozó, eredő szivárgási tényező a leszívási tölcséren belül elvileg a 2. ábrán megadott réteghatársíkokkal párhuzamos km a x eS arra merőleges k

m\

n szélső határérték között változhat. Dachler R. az egymás alatt elhelyezkedő, viszonylag kis rétegvastagságú talajban lejátszódó szivárgásra nézve, tetszőleges « irányhoz tartozó szivárgási tényező értékét a következő összefüggés- • bői számítja [3] : k

a Bevezetve a A'inax • kw • sin/ a fcmin COS

z X (4) es cos a 8111 X V r jelölést (2. ábra), az áteresztőképességi tényező x irány szerinti eloszlási görbéjének egyenlete : + y= ]

r x

2 + y

2 (5) Ebből az egyenletből, amely szigorúan véve, tulajdonképpen csak kis rétegvastagságokra érvényes, mégis világosan kitűnik a kútkörüli inhomogén talajbeli szivárgás fő jellemzője is : elsősorban a réteghatársíkokkal párhuzamos irányú mozgás, illetőleg az ilyen irányú vízáteresztőképesség az uralkodó. Amint a 2. ábra mutatja, az egész szivárgási rendszerre jellemző eredő vízáteresztőképességi érték a viszonylag kisebb x hajlásszögek tartományában inkább a kmsix, mint a fcmin értékhez áll közelebb. Ez a megállapítás a kmax/kmm arányának növekedésével egyre inkább érvényessé válik. Az (5) egyenletnek megfelelő áteresztőképességeloszlási görbe eltér az ellipszis alaktól és annak k

2 max + y' k

2 . mm = 1 alakú egyenletétől. k

u 0 esetben az ellipszisjellegű görbe egyre inkább körhöz válik hasonlóvá.