Hidrológiai Közlöny 1980 (60. évfolyam)

5. szám - Dr. Léczfalvy Sándor: Folyók medre alól kiszivárgó vízmennyiség számítása rétegezett altalaj esetén

Hidrológiai Közlöny 1980. 4. sz. 209 Folyók medre alól kiszivárgó vízmennyiség számítása rétegezett altalaj esetén r>R. LÉCZFALVY SÁNDOR a műszaki tudományok kandidátusa Az alábbiakban folyók, tavak, vízfolyások alól kiszivárgó vízhozamok számítását, a számításra szolgáló képletek bevezetését mutatjuk be rétegzett altalaj esetén néhány, az alábbiakban körülhatárolt esetre. A számítások elsősorban partiszűrésű vízkészletek, dúsítómedencék alóli vízkivételek kiszámítására alkalmasak. A képleteket az 1. ábrán látható sematikus esetre vezetjük le. Legyen L szélességű m mélységű állandó vízszínű vízfolyásunk — a továbbiakban egyszerűség kedvéért folyó —. A folyó vízzáró rétegekben ágyazott. A feneke viszonylag kis áteresztőképességű (pl. iszapos homok, finom homok) rétegen van, melynek vastagsága m

2 és áteresztőképessége k

2. Ez alatt m

x vastagságú, nagyobb vízáteresztő-képességű (k

x) vízáteresztő réteg (pl. kavics, homok) helyezkedik el. Ez a szituáció sok folyónknál (pl. Tisza), tónál stb. előfordul, ahol a szabad vízfelület egy viszonylag finomabb, kis áteresztőképességű vízadó rétegen ül és alatta található a nagyobb áteresztőképességű, durvább réteg. Az ]. ábra szerinti földtani, talajmechanikai szituációban tehát arra vagyunk kíváncsiak, hogy ha valamely vonalas megcsapoló létesítményt teszünk közvetlenül a folyó mellé, s

0 leszívással, milyen nagv lesz a folyóból kiszivárgó vízmennyi«ég (Q). \ ' A levezetéseket a 2. ábra jelöléseivel tesszük meg. A számíthatóság kedvéért bontsuk fel két áramlási mezőre a vízáramlást, mégpedig egy függőleges és egy vízszintes áramlásra. Ez nyilvánvalóan bizonyos közelítést jelent, de a gyakorlatban, a fent vázolt geológiai helyzetben ez megengedhető, különösen ha L >w

2-nél. A függőleges áramlást úgy vesszük, hogy az a folyó alatti iszapos rétegben (2. réteg) alakul ki és a folyóból a nagyobb vízadóképességű (£,) durvább szemcséjű vízvezető kőzetbe tart, míg az m

1 vastagságú réteg (1. réteg) ezt a felülről beszivárgó vizet vízszintes irányba továbbítja a megcsapoló rendszerünk felé. Ebben az esetben ti. az s

0 leszívás hatására az 1. rétegben nyomáscsökkenés áll elő, amely a megcsapolástól távolodva nyilvánvalóan egyre kisebb mértékű \k = f(x)]. E nyomáscsökkenés hatására indul meg a függőlegesnek tekinthető vízáramlás az 1. számú m

1 vastagságú vízadó rétegbe a folyóból a kevésbé vízvezető m.

i vastagságú vízadó rétegen át. Levezetésünkben először ennek a nyomáscsökkenésnek, nyomás vonalnak, azaz k=f(x) (1) nek az egyenletét vezetjük le, majd ennek segítségével a megcsapolórendszer ,s'

0 depressziójánál Agyag .v . „ ;_} -finom homoki Homok Folyó L •A

R Agyag 1. ábra. Rétegzett altalajú folyó sematikus ábrája Puc. 7. CxeMamwiecKUÜ pa3pe3 'iepe3 petty co cnoeHHUM aohcm <» A bb. 1. Schemxtisches Bild des Flusses mit geschichtetem U nter grund (y

0 vízoszlop magasságánál) annak vízhozamát, azaz Q=í(s

0y

0) (2) függvényt. A képletek addig érvényesek, míg az y

0 >mint m

v \

Jegyük fel koordináta rendszerünket a 2. ábrán látható módon. Szívjuk le a folyó melletti galériánkat H—s

0 = y

0 szintre. Ekkor az 1. számú m

1 vastagságú rétegben vízszintes vízáramlás indul meg, amelynek nagysága x távolságban Q = f. v = —m

1k

1y' (3) azaz m m, Q = — mjc. L Folyó d y áx (3) * mi Vo J L +x ,dx, x —i—+2. ábra. Jelölések a képletek levezetéséhez Puc. 2. Ofío3na

iteimn k ebieody (fiopMyA Abb. 2. Bezeichnungen/zur Ableitung der Pormeln