Hidrológiai Közlöny 1975 (55. évfolyam)
11. szám - Halász Béla: Rétegezett hidrogeológiai rendszerek sajátosságai
Hidrológiai Közlöny 1975. 11. sz. 505 Rétegzett hidrológiai rendszerek sajátosságai HALÁSZ BÉLA* A pleisztocén alluviális rétegsor országunk területén ivóvíz nyerésre az egyik legfigyelemreméltóbb összlet. A pleisztocén alluviális jellegéből kifolyólag tipikus rétegzett rendszer, amelyre a kilométer nagyságrendű távolságokon nyomozható kis vízáteresztőképességű (k % 10 6—10" 7 m/s) és vízadó 10s—10" 3 m/s) szintek függőleges menti sűrű változása (egy-egy réteg M vastagsága 10 m nagyságrendű) jellemző. Az abszolút vízzárók gyakorlati hiánya és a lencsés kifejlődés következtében az összlet jól kommunikál a felszíni vízfolyásokkal és az atmoszférával, amelyet a kutatások során meghatározott beszivárgás nagysága (30—60 mm/év) is alátámaszt.Emiatt az összlet megcsapolása esetén igen hamar bekövetkezik a depressziós tölcsér stabilizálódása, a jelentkező járulékos készletek (a felszíni vízfolyásokból és a talajvíz párolgás-csökkenéséből származó többlet) u. i. kielégítik a termelést. Ezért a rétegzett rendszerre általában a permanens állapot a jellemző. 1. ábra. Rétegvíz termelés folyó mentén Abb. 1. Scliichtenwasserf örderűng dem Fluss entlang Ha a rétegzett rendszer heterogenitását (változékonyságát) a AL szakaszon jelentkező áteresztőképesség szélsőértékeinek hányadosával jellemezzük: H—A' ma x/ir mi n -AL, akkor a fenti adatok alapján kiszámítható annak függőleges (Hf^ 1,0 m _ 1) és vízszintes (i/„%0,l m1) összetevője. Ekkor megállapítható, hogy a a teljes heterogenitás abszolút értéke 1,05^ 1,0 es iranya: cp = arctg Hf = 84,3°% 90° gyakorlatilag megegyezik a Hf függőleges komponensével. így első közelítésként a vízszintes komponens elhanyagolása, és ami ezzel együtt jár, * Felsőtiszavidéki Vízügyi Igazgatóság, Nyíregyháza. a lencsés kifejlődés hatásának elhanyagolása is, elfogadhatónak látszik. Ha az elhanyagolást megtesszük, akkor n rétegből és n—1 relatív vízzáró közbetelepülésből álló, de vízszintes irányban homogén rétegsorhoz jutunk [1]. Ekkor elfogadva a DacJiler elvet, mely szerint nkjK relatív hibával a vízadókban a függőleges, a közbetelepülésekben a vízszintes irányú szűrési sebesség komponensek elhanyagolhatók, a Hantusli-íéle átfolyási elmélethez jutunk [1], A Hantush átfolyási elmélet értelmében a vázolt rétegzett rendszer működési mechanizmusát permanens állapotban a P 2«I + - SI) - ßI(SI — 5< +1) (1) lineáris parciális differenciálegyenlet rendszer írja le[l, 5], amely a Boussinesq egyenlet következménye, ha a közbetelepüléseken keresztüli átszivárgást a Darcy törvény alapján vesszük figyelembe, amire az alföldi kutatások által kiszámított beszivárgási értékek feljogosítanak. A jelölések a következők: Si[m] — a rendszer felülről számított i-ik vízadószintjének depressziója, OCÍ = ki_\\mi_\T i, ßi = ki\miFi [l/m 2], &,[m/s], és vii [m] az í'-ik vízadószint alatti közbetelepülés áteresztőképessége és vastagsága, Ti = KíMi [m 2/s]— az i-ik vízadószint transzmisszibilítása (K{ áteresztőképességének és Mi vastagságának szorzata), |7 2 = 3 2/3a: 2 + 9 2/3?/ 2 — a Laplace operátor. A megfelelő dimenziókat a zárójelekben tüntettem fel. Az (1) differenciálegyenlet rendszer végtelen galéria esetén (f/ 2 = d 2ldx 2) a végtelen cosinus Fourier transzformáció oo oo f(x) = J cos px dp J f(x)cospxdx o o magános kút esetén (p 2 = r~hljdz + d 2jdr 2) pedig a nullarendű végtelen Hankel transzformáció CO oo /(T)= f pj 0(pr)dp j rf(r)j 0(pr) dr; 0 0 segítségével oldhatjuk meg, amelyek a Laplace operátort,,—p 2"-be viszik át — ahol p a transzformációs paraméter —, az (1) egyenletrendszert , pedig algebrai egyenletrendszerré redukálják. Ez utóbbi megoldása: _ X(P') _ , i v Ii{'Ji 1 galéria ~\-QSI2TIT S kút <h= 2 ?<; Q'= 2 Qi\ T*= 2 Ti n n n
