Hidrológiai Közlöny 1967 (47. évfolyam)

10. szám - Dr. Kovács György: A szivárgók környezetében kialakuló nem permanens vízmozgás jellemzőinek gyakorlati meghatározása

HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 47. ÉVFOLYAM 10. SZÁM 433—480. oldal Budapest, 1967. október HIDRAULIKA A szivárgók környezetében kialakuló nem permanens vízmozgás jellemzőinek gyakorlati meghatározása Dr. KOVÁCS GYÖRGY a műszaki tudományok doktora 1. Bevezetés A mérnöki gyakorlatban a szivái'gó vízmozgások hidraulikai jellemzőinek meghatározását általában a permanens áramlás feltételezésével levezetett összefüggések alapján végezzük el. Ez szabatosnak csak akkor tekinthető, ha a vízvezető réteget határoló belépési és kilépési felület közötti áramlási szakasz véges, az egyik oldalon a rétegből kivett vagy betáplált víz, a másik oldalon ellenállás nélkül pótlódni vagy távozni tud. Közelítően elfogadható a vízmozgás permanens jellemzése akkor is, ha a kivett vagy betáplált hozammal a felületen át érvényesülő hatások, a többlet-beszivárgás vagy a többlet-párolgás jut egyensúlyba, és a folyamat hosszúidejű átlagos jellemzésére törekszünk. Minden más esetben a vízkivétel a tárolt készletben csökkenést, a betáplálás pedig felhalmozódást okoz, tebát az áramlás ilyenkor csak nem permanens mozgásként írható le. Hasonlóan ezt a tárgyalási formát kell választanunk akkor is, ha az áramlási szakasz véges ugyan, a megcsapoló vagy tápláló hatás azonban az időben változik, vagy olyan rövid ideig hat, hogy ezalatt a szelvényről szelvényre tovaterjedő változás nem halad végig az áramlási szakaszon. Az elmondottakból az következik, hogy a gyakorlati feladatok legtöbbjét a nem permanens mozgásokat jellemző összefüggések alapján kellene megoldanunk, és csak közelítésként alkalmazhatjuk a permanens áramlás leírására levezetett egyenleteket. A másik levonható következtetés az, hogy a nyomásalatti vízmozgás permanens jellemzése minden esetben megengedhető. Az alulról és felülről vízzáróan határolt áramlási térben — ha a határolás tökéletesen vízzáró, azon át vízmozgás a gradiensnek a kialakulható értékeken belüli tetszőleges növelése esetén sem jön létre és a határoló felületek nem mozdulhatnak el — vízfelhalmozódás nem jöhet létre, készletfogyasztás esetében pedig a vízfelszín a felső határoló felülettől elszakad és az áramlás szabadfelszínűvé válik. Ilyen rendszer esetében a ki- vagy a belépési szelvényben létrehozott minden változás a nyomáshullámok sebességével terjed, így hosszú áramlási terekben is csak egészen rövid idő szükséges az egyik oldalon létrehozott hatás végighaladásához. Gyakorlatilag tehát valóban indokolt az a következtetés, hogy a nyomás alatti szivárgó vízmozgások mindig permanensként vizsgálhatók, míg a nem permanens áramlások szabadfelszí nűek. Az előző megállapítás általános érvénye alól mindössze egy — a nyomás alatti és a szabadfelszínű áramlási tér között átmeneti formát alkotó — vízszállító rendszer vizsgálatát kell kivonnunk. Ha az áramlási teret felülről félig áteresztő réteg takarja, amelynek vízvezetőképessége lényegesen kisebb, mint a vízvezető rétegé, a felső képződmény szerepe a vízszintes vízszállítás meghatározásakor elhanyagolható. A lényegesen kisebb függőleges áramlási hossz megtételét igénylő tározódás vagy készletfogyasztás, esetleg késleltetve, a fedőrétegben is megtörténik. Ezért a vízszintes áramlás leírásakor a szelvényterület állandóságát feltételezhetjük, úgy mint a nyomásalatti vízmozgások vizsgálatakor, a vízhozamváltozást azonban — a nem permanens áramlásokra érvényes összefüggések szerint — figyelembe kell vennünk. A kifejtettek szerint a szivárgási feladatok legtöbbjének szabatosabb megoldásához szükséges lenne a nem permanens áramlásokat leíró összefüggéseket olyan egyszerűbb formában meghatároznunk, amelyek könnyen kezelhetők, és így várható, h°gy — indokolt esetben — kiszorítják majd a mérnöki gyakorlatban jelenleg kényszerűségből közelítésként alkalmazott, permanens áramlás feltételezésével levezetett összefüggéseket. Tanulmá-