Hidrológiai Közlöny 1976 (56. évfolyam)

10. szám - Dr. Alföldi László–Lorberer Árpád: A karsztos hévizek háromdimenziós áramlásának vizsgálata kútadatok alapján

Dr. Alföldi L.—Lorberer A.: A karsztos hévizek Hidrológiai Közlöny 1976. 10. sz. 437 3. ábra. Karsztkutak nyomásviszonyainak vizsgálata Puc. 3. HccMdoeanue nartopuux ycAoeuü e Kapcmoebix CKsancunax Abb. 3. Untersuchung der Druckverhältnisse von Karstbrunnen értékek pedig y

V

{ és y

v . A kutak talpnyomásainak egységnyi fajsúlyú vízoszlopban kifejezett egyenértékei így 10p! = hi- y

V

i , 10p2 = h2- . Egyensúly csak akkor állhat fenn, ha a két vízoszlopban kifejezett talpnyomás 10 p

2—10pi = 10 Ap különbsége megegyezik a Az szintkülönbséghez tartozó, a két kút közötti víztömeg átlagos fajsúlyával számított hidrosztatikus vízoszlopnyomás értékével: vagyis 7v. + y

t. 10 Ap= Az-———-=Az- y

V

á hí - y

V

l-h

x - y

v=Az' r», + r*2 (4) (4a) Ha a vízoszlopok fajsúlyát az átlagértékeknek megfelelő mértékűre változtatjuk, akkor h

y értéke növekedik, h

2 pedig csökken: + y

V

i -I hí 2 = 2 y„

2J Ebben az esetben a (4a) jelű egyenlet: h , y»i + y»2 ,, y»i + y», . y»* — «i = =Az-' 2 1 2 tehát h'

2 — h\=Az Figyelembe véve, hogy H = H

1-H

2=Az + h

1-h

2 és végeredményben azt kapjuk, hogy AH' = 0. Vagyis, ha az átszámítást a két kút közötti víztömeg átlagos fajsúlyának megfelelően végezzük, akkor a sztatikus piezometrikus szint vízszintes lesz, minden más esetben viszont attól eltérő. Ha ugyanis az átszámítást valamilyen * , yv í 0 mA.f. fajsúly alapján végezzük, akkor h'i=hiJ-hi{y

V

i— y*) h'{=Ä2-Ä

2(y*— y

v) AH"=Az + h'' — h" Vr*-^ •y*

=A

z—2— tehát h',;-h[' = Azy»i + y»

2 es vagyis 2 y* ' V h'^-h'i =Az—AH", AH Ahhoz tehát, hogy a piezometrikus szint esése különböző megcsapolási mélységű kutak között is a tényleges áramlási viszonyokat tükrözze, mindenegyes kútpár esetében más és más átlagos hőmérsékletet és fajsúlyt kell figyelembe vennünk. Mivel a 2. ábrán feltüntetett kutak között sehol sem találunk 40 °C-os átlagos vízhőmérsékletet, megcsapolási mélységeik pedig igen eltérőek, ezért a redukált piezometrikus szintekből sem vonható le következtetés a nyomásesés mértékére és az áramlás irányára vonatkozóan. Általánosságban is megállapítható, hogy eltérő mélységű kutak adatairól egzakt módon vízszinttérkép vagy szelvény sem szerkeszthető! A vízmozgás lehetőségének vizsgálatánál szintén a 3. ábrán feltüntetett feltételekből indulhatunk ki. Ha a két kút nyomása nincs egyensúlyban, akkor a (4) egyenlet értelmében 10 Ap-Az-y

V

á A nyomásesés maximuma a két megcsapolási pontot összekötő, Al=][Är*+Äz* hosszúságú egyenes mentén jelentkezik, amely — ha a kutak elég közel vannak egymáshoz — nem tér el a jelentős mértékben a vízrészecskék tényleges, dl hosszúságú, háromdimenziós görbevonalú pályájától. Ebben az esetben a Al távolságra vonatkoztatott esés közelítőleg azonos a helyi piezometrikus gradiensek átlagértékével: IAI = \0Ap-Az- y

V

á Al-yV • (grad (5) ahol du a vízmozgást előidéző differenciális nyomásmagasság, amely — Ap és Az értékeihez hasonlóan — előjeles mennyiség. Az (5) összefüggés szerint tehát a teljes nyomáskülönbségből le kell vonnunk azt az értéket, amely