Hidrológiai Közlöny 1965 (45. évfolyam)
7. szám - Kiss László: Kutak nyugalmi vízszintjének kérdései
322 Hidrológiai Közlöny 1965. 7. sz. Beszámoló Kutak nyugalmi vízszintjének kérdései KISS LÁSZLÓ » Víztartó rétegek számos jellemzője a gyakorlatban az azokra telepített fúrt kutak adatai segítségével határozható meg. Ezen értékek közül egyik legjelentősebb a nyugalmi vízszint. A kutakban mért nyugalmi vízszintek összehasonlításából, egynástiDz való viszonyításából a rétegek számos esetben azonosíthatók, áramlási irányok, sőt sebességek állapíthatók meg, két, vagy több kút összefüggése, egymásrahatása, a réteg utánpótlódás viszonyai vizsgálhatók. A nyugalmi vízszint már csak azért is az egyik legértékesebb adat, mert amíg a vízhozam, vízszint adatok érzékenyen reagálnak a kútszűrőben és a rétegben végbemenő fizikai változásokra, addig a nyugalmi vízszint mind erre érzéketlen. A vízadóképesség tehát időben változik, a kút elöregedés folyamatát követi, a nyugalmi vízszint azonban nem. Mindezek természetesen csak nyomás alatti rétegvizekre vonatkoznak, nyílt tükrű vizek esetében a vízszint ingadozik (amely egyéb tényezők hatására jön létre). Vizsgáljuk meg most szabatosan a nyugalmi vízszint fogalmát. A rétegben uralkodó viszonyokra a Bernoulli-egyenlet alkalmazható. Az egyenlet nyomásmagasság tagja felel meg a nyugalmi víszint fogalmának. A kifejezésben — mint ismeretes — a p nyomás és a y fajsúly hányadosa szerepel. Ez valóban hosszúság dimenziójú és a nyugalmi vízszint értékét is m-ben adjuk meg. Mégis itt támadható meg a nyugalmi vízszint fogalma, mivel a gyakorlatban a y értékét minden esetben a 4 C°-ú ideális tiszta víz fajsúlyával helyettesítjük. Ilyen víz pedig mélységi vizeink között nem fordul elő. Elöljáróban megállapíthatjuk, hogy a nyugalmi vízszint egy téves helyettesítésből származó, valójában egy legkevésbé sem szabatos, fizikailag semmit nem jellemző mennyiség. A furatban levő vízoszlopot, amelynek felső végét nevezzük nyugalmi vízszintnek, a rétegben uralkodó nyomás — a p — tartja helyzetében. A vízoszlop hossza pedig nyilvánvalóan attól függ, hogy milyen a súlya, illetve fajsúlya. A kútban levő vízoszlop fajsúlyát az alábbiak befolyásolják : 1. a víz hőmérséklete, 2. hordalékossága, 3. gázos volta, 4. kémiai összetétele, 5. összenyomódása, sűrűségváltozása. A felsoroltak közül a kémiai összetételből eredő fajsúlyeltolódás gyakorlatilag elhanyagolható. A hordalékosságból és a gáztartalomból eredő hiba kiküszöbölhető azáltal, hogy a nyugalmi vízszint bevárásával hosszabb ideig tartjuk nyugalomban a kutat, ezáltal a hordalék leülepszik, a gázképződés pedig megszűnik. A víz összenyomódásából eredő hiba csak a nagyobbmélységű kutaknál jelentkezhet és ott sem számottevő mértékben. * É.M. Földmérő és Talajvizsgáló Vállalat, Budapest. A hőmérséklet okozta fajsúlyváltozásból eredő hiba azonban már jelentős. Tanulmányomban ezzel foglalkozom és az egyéb tényezőket elhanyagolom. A vízfajsúly változása az alábbi függvénnyel jellemezhető : y = f (t) A függvény harmadfokú parabolával kielégítő pontossággal jellemezhető : y = aí 3 -f bt 2 + ot + d A függvény együtthatói : a = +0,0000187, b = —0,0063, c = +0,0295, d = +1000. A gyakorlatban a furat vízoszlopának hőmérséklete nem 4 C°, hanem a vízföldtani adottságok és a geotermikus gradiens függvényében a mélységgel változó. Különösen nagy a változás a vízfelszín és a fakadási szint hőmérséklete között, ha a nyugalmi vízszint beállítása érdekében a vízoszlop nyugalomba jut és a lehűlés folyamata a furat hosszában bekövetkezik. A furat szelvényében előálló hőmérsékletváltozásra felírhatjuk, hogy t = f (x) A hőmérsékleteloszlást a furatban lineárisnak tekinthetjük. Ott ahol mások a hűlési viszonyok, törés van. A töréspontok között felírhatjuk, hogy a hőmérsékleteloszlás függvénye : y = mx + b, vagyis az 1. ábra jelölése szerint t = t 0+ t-^x « x t,[c°] ^ l X \ w t \ l t, \ .Mélység , r \ 1. ábra. A hőmérsékleteloszlás a mélység függvényében <t>uzypa 1. npednojiaeaeMoe pacnpedejieHue meMnepamypu e 3aeucuM0cmu om ZAyöuHu Abb. 1. Vorausgesetzte Temperaturverteilung in Abhángigkeit von der Tiefe
