Hidrológiai Közlöny 1963 (43. évfolyam)

1. szám - Dr. Öllős Géza–Deli Matild–Szolnoky Csaba: A vákuumkutas talajvízszinsüllyesztésre vonatkozó kismintakísérletek eredményei

26 Hidrológiai Közlöny 1963. 1. sz. Öllős—Deli—Szolnoky: A vákuumkutas talajvizszinsüllyesztés ben is fellép. Értéke a vákuum szakaszban kísérleteink alapján egyedülálló kútra nézve a következő közelítő összefüggésből számítható : h

k = 0,228H --0,32^, r

n 11 (3) ahol hk a vízszint a palást külső oldalán (a vízzáró réteg felett, [m]), II az eredeti talajvízréteg vastagsága [m], r

0 a szűrőzött kútpalásthoz tartozó sugár [m], h

v a vízzáró réteg felső síkja (a kút talpának magassága) alatti Vákuum [m]. A (3) egyenlet a vízzáró rétegig lesüllyesztett kútra és egynemű szemcsés közegre vonatkozik.* Benne a k vízáteresztőképességi tényező még nincs figyelembe véve. Kútsor esetében a vízszintek elszakadása, amint azt a 10. ábra ,,b" jelű görbéje szemlélteti, már jóval mérsékeltebb. A kísérletek tanúsága szerint azonban a hk = 0 eset a gyakorlatban végzett szivattyúzásoknál is könnyen megvalósítható. A két görbe magassági eltérése jól rávilágít arra, hogy a kútsor kútjai közötti távolság megfelelő megválasztása nagyon fontos. A „b" jelű görbe ugyanis valamely adott kúttávolsághoz tartozik. Az optimális kúttávolság kérdésének vizsgálatához tehát tulajdonképpen a vonalkázott mezőben levő ,,b" jelű görbesereg ismerete is szükséges. Eme hidraulikai, valamint pl. a vízutánpótlódási, vízáteresztőképességi viszonyok, a vízszínsüllyesztés időbeli elhúzódása és az üzemi költségek együttes elemzése azok a szempontok, amelyek a vákuumkutak elméleti és gyakorlati kérdéseinek megoldásánál mindenkor felmerülnek. A görbesereg alsó határgörbéje a függőlegesfalú galériához tartozik (vagyis amikor a kutak közötti távolság nulla). Minden bizonnyal érdemes lenne a következő kutatások során a görbesereget, illetőleg a hozzátartozó összes említett hidraulikai jellemzőt a kismintán meghatározni. Itt jegyezzük meg, hogy a mérési munkák befejezése idején szereztünk tudomást azokról a kísérletekről, amelyeket Arutjunjan, R. N. a függőlegesfalú galériával kapcsolatban végzett [2].** 7. Vízhozam A kutakból kiveendő víz mennyiségének ismerete a talaj vízszínsüllyesztés egész folyamatának megtervezése, ezen belül elsősorban a berendezések megválasztása és a vízszínsüllyesztés várható időtartamának megítélése szempontjából alapvető fontosságú. A szivárgási rendszer különböző részeiben amint láttuk az eddigiekből is, hidraulikai szempontból egymástól eltérő sajátosságú terek létez* Meg kell azonban jegyezni, hogy a (3) egyenletnek a szivárgás fizikai folyamatának érzékeltetése szempontjából a hidraulikai ós nem pedig a geometriai értelemben vett r

0-át kellene tulajdonképpen tartalmaznia. ** A tanulmányt személyes találkozás alkalmával Bally, R. I. a Bukaresti Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet helyettes igazgatója bocsátotta laboratóriumunk rendelkezésére. Szíves támogatásáért e helyen is köszönetünket fejezzük ki. H;i5cm(á/landá) Vízzáró ré teg, 0 10 20 30 50 60 70 80 30 100 110 120 130 ttO 150 160 fíO ** Leszívás a kútban, s [cm] 11. ábra. Vízhozamgörbe Abb. 11. Durchflussmengenkurve [a]: alleinstehender Brunnen, [b] : Glied einer Brunnenreihe, [c]: in der Gravitationszone, [d\ : In der Vakuum-Zone, [e]: sandiger Lebm Fig. 11. Discharge curve [a] : single well, [&] : a member of a series of wells, [c] : witli gravity operation, [rf] : with vacuura operation, [e] : sandy loain nek. Ily módon változnak azok a feltételek is, amelyek mellett a víz a kút felé mozog. A vákuumhatás következtében jóval jelentősebb a felső vákuummező vízszállítóképessége is, mint amilyen a gravitációs, szabad felszínű kutaknál volt (7c. ábra). A leszívási görbe kútpalásttól való eltávolodásából kifolyólag pedig első pillanatban az a kérdés merül fel, hogy miként is használható fel a leszívási görbe a kút hozamának jellemzéséhez ? Kétségtelen hogy a leszívási görbe a gravitációs kúthoz tartozó görbétől bizonyos mértékig eltérő módon kezelendő. A kérdés határozott megítéléséhez a kismintakísérlet jelentős mértékben hozzájárul (11. ábra). Az egyedülálló kút vízhozamgörbéjének geometriai sajátosságaiból ugyanis a következő megállapítások tehetők : 1. A vízhozamgörbe két részre bontható: a) a gravitációs, b) a vákuum szakaszra. 2. E két görbeszakasz között az átmenet folytonos. Ez azt jelenti, hogy a gravitációs üzemnél elérhető legnagyobb vízhozam (hb — 0-nál) egyben a vákuumüzem legkisebb hozama. Ez a tény azonban a kút közvetlen közelségében lejátszódó fizikai folyamat elemzéséből is egyértelműen megmagyarázható : a vákuum növelésével egyidejűleg folyamatosan növekszik az alsó vákuummező térbeli kiterjedése és a benne levő pontokban a vákuum értéke is. A kútba jutó víz mennyiségének befolyásolásában pedig eme vákuummező hidraulikai szerepe a döntő. 3. A vízhozam a vákuumszakaszban is emelkedik. Legnagyobb hozam a kisminta esetében (és minden bizonnyal ez a helyzet valószínűleg a valóságban is) az előállítható legnagyobb kútbeli vákuumhoz tartozik. A kútsor egy kútjára vonatkozó vízhozamgörbe lényegében véve hasonlóan alakul az egyedülálló kúthoz tartozó görbéhez. Az előbbi, 1—3. pontban foglalt hidraulikai alapelvek erre nézve