Hidrológiai Közlöny 1971 (51. évfolyam)

12. szám - Dr. Karácsonyi Sándor: Kutak indító terhelése

Hidrológiai Közlöny 1971. 11. sz. 545 HIDROGEOLÓGIA Kutak indító terhelése Dr. KARÁCSONYI SÁNDOR* A kút tartós — állandósult hozammal történő üzemeltethetőségének előfeltétele, hogy az minden káros behatással szemben közömbös legyen. Az elöregedést kiváltó körülmények közül kútjainknál — az esetek nagyobb részében — az elhomokolódás okozza a legtöbb problémát . A kutak homok mentes üzemeltetésének megteremtéséhez két feltételt kell biztosítani. Egyrészt a szűrőzés és rétegtisztítás helyes végrehajtásával el kell érni, hogy folyamatos üzemnél a kialakított rétegváz stabil szerkezetként működjön. Másik feltételként biztosítandó, hogy a termelés induló (és befejező) szakaszában jelentkező különleges igénybevétel a rétegvázat ne bonthassa meg. A folyamatos üzem melletti homokmentes víztermelés feltételének kielégítését lényegében minden a szűrőzés és rétegmegnyitás korszerűsítésére irányuló törekvés közvetlenül is szolgálja. A termelés indításának periódusaiban jelentkező káros hatások kiküszöbölésére is történtek kísérletek. Szélesebb körű megvalósulásukat elsősorban az a körülmény gátolta, hogy nem állottak rendelkezésre azok az alapvizsgálatok és elemzések, amelyek a kialakított megoldások hatékonyságát felmérték, ill. hiányoztak azok az irányelvek, amelyek e törekvések pontosabb célkitűzéseit körvonalazták volna. Tekintettel e probléma különleges jelentőségére a következőkben célul tűzzük a kutak indító terhelésének összehasonlító vizsgálatát. Nem tekintjük feladatnak a folyamat szabatos elemzését és számos körülmény — mint pl. a folyadék fizikai tulajdonsága, hőállapota és ezek változása, a kútban fellépő súrlódás, nyomáslengés stb. elemzését mellőzzük, amelyek azonban összességükben a biztonságot pozitív értelemben befolyásolják. Kizárólagos célunk, hogy a különböző esetekben jelentkező hatások között összehasonlításokat tehessünk és ezzel a kútvédeleni érdekében szükséges és hasznos törekvéseket segítsük. I. Az indítóterhelésre kiható kút jellemzők Az indítóterhelés értékekéséhez az alábbi kútjellemzőket kell számításba venni: a) A kút iránycsövének átmérője (/)) amelyben a nyugalmi- és üzemi vízszint közötti ingadozás bekövetkezik. A kitermelt vízmennyiség (Q); a kút fajlagos hozanut, termelékenységi tényezője (7); és a depresszió mértéke (S), amelynek állandósuló értékét egyszerűsítésként 10 m-ben határoztuk meg. h) A kút belső-állandó vízoszloppal telt — tere. ezenbelül a szűrőcső átmérője (d) és az aktív szűrőszakasz hossza (/). * Földmérő és Talajvizsgáló Vállalat (FTI) Megjegyzés : A bemutatott eredmények alapját, képező számításokat és azok programozását az FTI SER 2 d típusú számítógépén — Bernáth Zoltán oki. geol. mérnök előkészítő közreműködésével Oyörjfi Qyörgyné oki. matematikus végezte. c) Az igénybevett , vízadóréteg, amelyen belül — az MSZ Ö199 kategorizálása szerint — durva-, középszemű- és finom-homok megkülönböztetést teszünk. A további vizsgálatot e hármas (a, b, c) csoportosításban végezzük. II. Az indítóterheles folyamata és hatása a kútban és a vízadórétegben a) A kút iránycsövében az indítóterhelés a nyugalomban levő vízszintnek a termelés hatására meginduló süllyedése és az adott vízkivételhez tartozó üzemi vízszint beállása közötti periódus alatt jól észlelhető ós vizsgálható. Állandó vízmennyiség (Q) termelése mellett ebben a periódusban annak fedezése két részből összegeződik, mégpedig az iránycsőben a két vízszint közötti víz amelynek térfogata 4 felhasználásából, valamint az adott termelékenységű réteg fokozatos bekapcsolódásából (1. ábra). 1. ábra. A kitermelt víz pótlódásának megoszlása a leszívás változása szerint a termelésindítás időszakában Abb. 1. Verteilung <ler 1Veubildung des geförderten Wasser* gernass Ánderung der Depression in der Anfalirperiode der Rroduktion Fig. T. Recharging of tln water wilhdrawn ÍII terms uj drawdown in the ecirly period of production A termelés indításának pillanatában a kiemelt víz lényegében a tározott készlet csökkenéséből pótlódik. Ezzel ellentétesen, az egyensúlyi termelés kialakulása pillanatában — amikor a víznívó a kútban már az üzemi szintig süllyedt—a kitermelt vizet gyakorlatilag a vízadóréteg szállítja. E két szélső helyzet között a termelt víz pótlódása a vázolt tendencia szerint megoszló. Egy közbenső leszívási szinten amikor a depresszió