Hidrológiai Közlöny 1981 (61. évfolyam)

2. szám - Aujeszky Géza–dr. Karácsonyi Sándor: A kitermelhető vízhozam és a tartózkodási idő vizsgálata a talajvízdúsítás néhány alapesetében

76 Hidrológiai Közlöny 1981. 2. sz. Aujeszky G.—dr. Karácsonyi S.: A kitermelhető vízhozam leszívás esetén biztosítható az adott minimális tartózkodási idő betartása mellett a maximális kitermelhető vízhozam. 3.4. A szivárgási tényező hatása A dúsító létesítmény és a víznyerőhely között húzódó vízadóréteg szivárgási tényezőjének (k) hatása a 4. ábra alapján értékelhető. A szivárgási tényező növekedésével nő a vízhozam, csökken a tartózkodási idő. Vízminőségi szempontból megkötött minimális tartózkodási idő (pl. 60 nap) betartása esetén azonban a kitermelhető vízhozam csak szerényebb mértékben és egy ellaposodó görbe szerint növekszik a szivárgási tényező növekedésével. 3.5. A kolmatáció hatása A kolmatáció figyelembevétele a dúsító létesítmény oldalán elhelyezkedő Ax

k elemi vastagságú és csökkent vízvezetőképességű — ka szivárgási tényezőjű, valamint n

k gravitációs hézagtérfogatú (k

k<lc\ n

k < n

0) — réteg formájában történt. A kolmatáció által képviselt ellenállás következtében a Ax

k vastagságú kolmatált réteg túloldalán a vízszint y

0-ra csökken a dúsító létesítményben tartott H vízszinthez képest (ljb ábra). A víznyerőhely felé irányuló további (L—Ax

k hosszúságii) szivárgási út során t/„-ról í/„-re csökken a vízszint. A feltételezett permanens áramlási körülmények miatt a kolmatált rétegen átszivárgó és a szivárgási út további részén a vízadórétegben áramló vízhozamnak egymással azonosnak kell lennie. Vagyis a (3) jelű összefüggésnek először a kolmatált rétegre, majd a vízadóréteg nem kolmatálódott további szakaszára való alkalmazásával felírható egyrészt, hogy másrészt pedig 2 Ax

k k{y\-yn) (15) * 2(L-Ax

k) A fenti két összefüggésből y

0-1 kiküszöbölve (16) q-k(H

2-y

2

n) ZlxA-j (17) összefüggésből számítható a vízhozam. Ha már ismert a (17) jelű összefüggés alapján a vízhozam, akkor y

0 a (16) jelű összefüggés átrendezett alakjából számítható a következők szerint: V o = yl+2^(L-Ax

k) (18) n

0k 3 3 ^r(yo-yn) (20) A dúsító létesítmény és a víznyerőhely közötti teljes tartózkodási idő pedig a fenti módon számított két részidő összege, vagyis t = t

1 + t

2 (21) A kolmatáció hatása az 5. és 6. ábrák alapján ítélhető meg. Az 5. ábra a kolmatált réteg szivárgási tényezőjének (k

k), illetve vastagságának (Ax

k) hatását külön-külön elemezve szemlélteti. Az ábrán feltüntetett bemutatott számpélda esetében a szivárgási tényező hatásának vizsgálata Ax

k =1,0 m vastag kolmatált réteg esetére történt. A kolmatált réteg vastagságából eredő hatás elemzésére pedig k

k =5 • 10~

7 m/s szivárgási tényező, illetve n

k— 0,13 gravitációs hézagtérfogat felvételével került sor. A 6. ábra viszont a kolmatált réteg szivárgási tényezőjének és vastagságának a hatását együttesen értékeli, k

k= 1 • 10~

3 — — 5 • 10~

9 m/s, valamint Ax

t=0,01—2,00 m tartományokban. A kitermelhető vízhozam számítása a (17) jelű összefüggés szerint, a tartózkodási idő számítása pedig a (19), (20) és (21) jelű összefüggések alapján történt. Az ábrákról leolvasható, hogy mind a kolmatált rétegvastagság növekedése, mind pedig a kolmatált réteg szivárgási tényezőjének csökkenése egy bizonyos szint elérése után a kitermelhető vízhozamot nagymértékben lecsökkenti, a tartózkodási időt viszont jelentősen megnöveli. 4. A dúsító létesítmény részleges lemélyítéséből eredő következmények figyelembevétele A 3. fejezet elején említettek szerint a gyakorlati esetek többségében a dúsító létesítmény csak részlegesen harántolja a vizadóréteget, a dúsító létesítményt nem mélyítik le a vízadóréteg alatti vízzáró feküig. Ilyenkor azonban a dúsító létesítmény közelében többletellenállás lép fel. A dúsító létesítmény tengelyvonalától a víztükörszélességnek (B) megfelelő távolságban lévő szelvényben a H vízszintmagasságnál egy Ae értékkel kisebb y

0 = H-\A

e\ (22) vízszintmagasság alakul ki (Íja ábra). KOVÁCS levezetése szerint [6] ez a Ae érték a Ae H 2^1-1 H In 21 kH Míl B H (23) A vízhozam és y

0 ismeretében a tartózkodási idő két részből számítható: a kolmatált rétegen keresztül történő átszivárgás idejéből (t

v ) valamint a vízadóréteg további (nem kolmatálódott) részén egészen a víznyerőhelyig lezajló szivárgás idejéből (t

2). A (13) jelű összefüggés értelemszerű alkalmazásával h = y3), (19) illetve összefüggés alapján számítható, ahol q a (3) jelű összefüggésnek a dúsító létesítmény tengelyvonalától (KOVÁCS levezetése szerinti kiinduló szelvénytől) B távolságban lévő szelvényre és a víznyerőhely szelvényére való alkalmazásával 1 2 (L-B) (24) számítandó ki. A (22), (23) és (24) jelű összefüggések együttes alkalmazásával — fokozatos közeli-