Hidrológiai Közlöny 1962 (42. évfolyam)
2. szám - Kovács György: A partmenti kútsor vízadóképessége és nyomáscsökkentő hatása
Hidrológiai Közlöny 1962. 2. sz. 145 HIDRAULIKA A partmenti kútsor vízadóképessége és nyomáscsökkentő hatása Dr. KOVÁCS GYŐRI) Y * a műszaki tudományok doktora 1. Bevezetés A tanulmány a felszíni vízterekhez csatlakozó víz vezető rétegek megcsapolása céljából létesített kútsor hidraulikai jellemzőinek számítására ad eljárást. Ennek lényege az, hogy meghatározzuk a kútsor egy-egy kútjával áramlástanilag egyenértékű galéria geometriai adatait, számítjuk annak hidraulikai jellemzőit, majd ezekből a kútsorra vonatkozó keresett értékeket. A szerző az alapfeltétel szerint a kútsorhoz tartó áramlást közelítőleg függőleges alkotójú hengerpaláston kialakuló áramlási felületeknek tekinti. Ezeknek a hengerfelületeknek a vízszintes vezérgörbéi az áramlási tér vízszintes metszetét jellemző és a kút tengelyében központosán összefutó áram vonalak. Az említett áramlási felületeket síkba terítve, azon a szivárgás áramképe a vízvezető réteget a kúttal azonos mélységig harántoló galéria körüli kétdimenziós vízmozgás áramképéhez hasonló. Az említett feltétel alapján a feladatokat tehát az egyenértékű galéria vízgyűjtőképességének és a környezetében kialakuló nyomásviszonyoknak a számítására vezettük vissza. Feltételezve, hogy a vízvezető réteg alul és felül sík vízzáró réteggel határolt, az áramlás potenciálos és a Darcy-törvény érvényességi tartományán belül marad, továbbá, hogy a víz a szivárgás egész terében nyomás alatti, a galéria jellemzői korábbi eljárásunkkal szabatos módon számíthatók [2], Ha a vízmozgás részben vagy egészben szabad felszínű, közelítésként ugyancsak alkalmazhatjuk az említett eljárást, vagy számolhatunk a galériák vízhozamának meghatározására levezetett más összefüggésekkel. A partmenti kútsor hidraulikai jellemzőinek meghatározására általában a Forchheimer-féle összefüggéseket alkalmazzuk. Ez az 1898-ban, illetve 1908-ban közölt eljárás [1] ma is helyes ós gyakorlatilag elfogadható közelítésnek tekinthető. Ugyanezt az vitat követi Muskat M. is 1937-ben megjelent munkájában [4]. Ez az eljárás csak az egynemű rétegbe telepített teljes kutakból álló kútsor * Vízügyi Tervező Iroda, Budapest. jellemzőinek a meghatározására alkalmas. Sok esetben azonban nem elégedhetünk meg ezzel a feltétellel, különösen, ha a cél a nyomáscsökkentő kútsorok gazdaságos mélységének a meghatározása. Ezért Middlebrooks A. T. ós Jervis H. W. 1947-ben a lebegő kutakból alkotott kútsor vízhozamának és a jellemző nyomásoknak a számítására tapasztalati eljárást dolgozott ki [3], amely részben hidraulikus, részben elektromos kisminta adatain alapul. Alkalmazása a méréseik tartományára korlátozódik. Ezért törekedtünk arra, hogy a Forchheimer által alkalmazott általános áramlási elveket követve a kútsort galériává alakítsuk át, ós így — a galéria-képletek könnyebb kezelhetőségét felhasználva — a feladatot lebegő kutak és bizonyos rétegződés feltételezése mellett is megoldhatóvá tegyük. Véleményünk szerint az alapeset — teljes kút egynemű rétegben — közelítő jellemzésére a Forcliheimer-féle összefüggések továbbra is elfogadhatók. 2. A kútsorral egyenértékű galéria meghatározása Mint már említettük, a kútsor egy-egy kútjához tartozó áramlási teret függőleges alkotójú hengerpaláston kialakuló áramlási felületekkel jellemezzük. Ezek vízszintes metszetei, azaz az áramlási felületek alkotói, olyan áramvonalak, amelyek a kút tengelyét vízszintes metszetben ábrázoló pontban futnak össze. Ezt az áramlási teret jellemző áramvonalsereget az 1. ábra tünteti fel. Feladatunk olyan konform leképezés végrehajtása, amellyel az áramvonalakat egymással párhuzamos vonalsereggé alakítjuk át és ebben a rendszerben meghatározzuk a kutat helyettesítő galéria helyzetét és méreteit. A leképezés előtt alakítsuk át a z képsíkot úgy, hogy azon két kút egymástóli távolsága n legyen (2. ábra). = (1) A leképezés két lépésből áll. Előbb a képsíkot olyan poláris rendszerré alakítjuk, amelyben a végtelenből jövő, a kúton áthaladó és a folyóhoz tartó vonalakat (a—a'; b—b' ; c—c' ; d—d' és e—e') a sugarak ábrázolják (3. ábra). Második leképezésként ezt a rendszert alakítjuk át egymással párhuzamos vonalsereggé (4. ábra). Az első kép jellemző méretei a kútsor partéltől mért távolsága és a kúttávolság hányadosának függvényében 1. táblázat LIB % *10 R 1 + £ 1 0 R = 2 R—R 7 100 ' R1 100 1U *10 (%) (%> 0 10,00 ' 1,00 5,50 —45,00 + 450,00 0,2 12,11 7,42 9,76 —19,40 + 31,65 0,4 19,09 16,50 17,80 — 7,28 + 7,88 0,6 34,15 32,35 60,80 33,25 — 2,63 + 2,78 0,8 63,50 32,35 60,80 67,15 — 2,12 + 2,22 1,0 117,40 113,60 115,50 — 1,62 + 1,67 1,2 219 214 216,50 — 1,14" + 1,17 1,4 405 403 404 — 0,25 + 0,25 1,6 743 743 743 0 0
