Hidrológiai Közlöny 1968 (48. évfolyam)

5. szám - Orlóci István: A felszínalatti vízkészlet igénybevételének vizsgálata Debrecenben a terepszint süllyedésének mérése alapján

Orlóci I.: Felszínalatti vízkészlet igénybevétele Hidrológiai Közlöny 1968. 5. sz. 211 nikai jellemzői határozzák meg. A sülyedési anomáliáknak a depresszióval való kapcsolatára következtethetünk a piezometrikus vízszintek 1966. évi értékeit feltüntető 3. ábrából, amely jellegében hasonlít a sülyedési ábrákra. A tapasztaltakat azzal magyarázhatjuk, hogy egyrészt a réteg vízáteresztő képessége helyrőlhelyre jelentősen változik és így a leszívási távolság is eltérő. Másrészről feltételezve, hogy a vízpótlás a vertikális szivárgásból is ered, a fedőréteg változó vastagsága és szivárgási tényezője is oka lehet a nyugalmi vízszintek — ennek megfelelően a hatékony feszültségek — és süllyedések ábráin tapasztalható szabálytalanságoknak. A két feltűnő sülylyedési anomáliát — a délnyugati és délkeleti részen — valószínűen a talajmechanikai jellemzőknek és a rétegvastagságnak átlagostól eltérő volta okozza. Az okok részletes vizsgálatához megbízható rétegfeltárásra lenne szükség. Említést érdemel a deformációs terület nagyságának változása, amelyet illetően azt tapasztalhatjuk, hogy nagyságrendi változás csak az új — II. Vízműtelep — üzembe lépése után következett be. Feltételezhető, hogy a leszívási terület nagyságát — adott kút elrendezés esetén — a depresszió változása jelentősen nem befolyásolja. 3. A vízkészlet igénybevételének értékelése A többé-kevésbé megbízhatóan zárttá tett izobázisok alapján meghatározható a süllyedési teknő térfogatának változása. A vízháztartási egyenlet állandóinak meghatározásához szükséges tényezők értéksorait a 8. ábrán tüntettük fel. Ezek alapján számítottam a A és B tényezők értékeit, amelyeknek az s

0 — névleges depresszió szerinti változását a 9. ábrán mutatom be. Viszonylag kis depresszióknál (s

0<4 m) - lényegében 1952. évig — a tényezők értékei fokozatosan csökkennek; tehát az első időszakot illetően adataink nem igazolták az A — és B — tényezők állandóságára vonatkozó feltevéseinket. 1952—1965 között A értékei kismértékben egyenletesen csökkennek, változásuk a 14 évre vonatkozó 0,9-es átlaghoz viszonyítva kereken ±10 százalék. B értékei ebben az időszakban lényegében állandók, a 0,36-os átlagtól az eltérés ±5%-on belül marad. A korábbihoz viszonyítva az utóbbi 14 éves időszakot a víztermelés jelentős növekedése és koncentrálódása (a kútcsoportok környezetére), illetve ennek következtében a dinamikus nyugalmi szint rohamos süllyedése jellemezte. Úgy vélem, hogy az 1927—1952 közötti időszakra vonatkozó eredményeket a víztermelési helyek szétszórtsága jelentősen befolyásolja, amit a terepsziht süllyedési ábrák két centrumúsága is igazolni látszik. Figyelembe kell venni azt is, hogy az 1952 előtti alapadataink kevésbé megbízhatók és kisebb számúak, mint az utóbbi évtizedre vonatkozók. Ezeken a hatásokon kívül feltétlenül érvényesülnek más tényezők is. Valószínű, hogy a kútcsoportok elrendezésében történő változás, új termelési helyek bekapcsolódása (mint a II. Vízműtelep) aréteg vastagságának a leszívási terület terjedésének hatása (a fedő inhomogén volta miatt) befolyásolja az állandók érté— — 1952-1965 évi átlag — D — — 0 5 10 15 s

0[m] 9. ábra. Az A és B tényezők értékei az s

0-függvényében Abb. 9. Beiwerte A und B in Funktion des s

0 két. Az adott esetben a kapott eredményekben ezeket a hatásokat nem lehet szétválasztani. Feltételezhető, hogy a feltevéseink szerinti hidraulikai állapot 1952 körül alakult ki és a jelenlegi helyzetben összefüggéseink alkalmasak a vízháztartás nagyságrendi jellemzésére. A (3) diferenciál egyenletet állandó QT vízkivétel feltétele esetén megoldva a névleges depresszió időbeli változására a s^i-e-*) (7) összefüggést kapjuk. Ebből is egyértelműen következik, hogy állandó leszívás mellett csak a Q

v — vízpótlással megegyező vízhozamot lehet tartósan kitermelni, azaz Q

P=AS

0M—QM (8) ahol SOM — & valamilyen feltétellel korlátozott leszívás értéke, QM — az adott SOM — névleges depresszió mellett tartósan kitermelhető vízhozam. A kutak jelenlegi csövezési adottságait — a búvárszivattyúk süllyesztési lehetőségét — figyelembe véve a névleges depresszió kb. 20—25 m-re növelhető. Ennek megfelelően az adott feltételek mellett tartósan kb. 15—18 millió m

3 vízmennyiség termelhető ki évente. A 8. összefüggésből következik, másrészről az is, hogy az 1965. évi piezométeres szint további jelentős süllyedését kb. 11—11,5 miihó m

3/évnek megfelelő víztermeléssel lehet meggátolni. Az egyensúlyi állapot akkor következik be, amikor a réteg tömörödése befejeződik. Ennek pedig feltétele, hogy a semleges feszültség csökkenésével meghatározott tömörödési vízkészlet eltávozzon. A geodéziai mérések szerint 1927—1965 között a maximális süllyedés kereken 42 mm volt az I. Vízmű környezetében, ahol átlagosan 25—28 méterre tehető a rétegvastagság. Az ismertetett adatokkal elvégezve a számítást az — = M összenyomódási modulusra kereken 1000 [kg/cm

2] értéket kapunk, ami a tömött homokra található irodalmi adattal jól egyezik. A víztartó réteg fedője és a terepszint közötti átlagosan 100—120 m-t kitevő depresszióval és _M=1000 kg/cm

2-el számolva a fajlagos tömörödési készletre nk = 1 1,2%-ot kapunk, ami a réteg — becsült — átlagos hézagtérfogatának kb. 4—5%-a. A jelenlegi vízmű elrendezés változatlansága és a 100 m-es depresszió előállítása esetén az (5)