Hidrológiai Közlöny 1988 (68. évfolyam)
3. szám - Nagyistók Ferenc: Tranziens nyomásváltozások hatása réztegvizkutak üzemeltetésére
168 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1988. 68. ÉVFOLYAM, 3. SZANt A csőhidraulikában jól ismert a lengés értelmezése, Allievi-lökés : h c — c •v 9 [m] (4) 3. ábra. A vízszint lengés egy jellemző példája Jelmagyarázat: 1. A visszatöltődési görbe kezdeti, folyamatosan regisztrált szakasza. 2. A leszlvási görbe kezdeti, folyamatosan regisztrált szakasza ismételt méréseknél túllépi az Ip permanens állapothoz tartozó értéket. Ha az Isolier értékkel, akkor a homokolás jelensége is kézenfekvő lehet. A (2) burkoló görbék a 66%-os hozammal való indítást jelzik. Ekkor az I a tranziens szakaszban sem haladja meg jelentősen az előző hozamhoz tartozó I p értékét. Ebből azt a következtetést vonhatnánk le, hogy 66%-os hozammal indítva, a tranziens jelenségek nem károsíthatják a kutat. Amint az s = I -r 0-lnRlr 0 összefüggés kapcsán korábban rámutattunk, az I értékének állandósága a depresszió szabályozásával biztosítható. Az adott idő pillanatban a megengedett depresszió értékét az ábra (3) burkoló görbéi tüntetik fel. A szivárgási nyomás szempontjából közömbös, hogy az I p értéket milyen gyorsulással hozzuk létre. De vajon egyéb szempontból van-e annak szerepe, hogy az I értékét mekkora időtartam alatt futtatjuk fel /p-re? A tranziens szakaszban — amint a 3. ábrán is látható — lengési jelenségek is fellépnek. Schneider (1966) a hirtelen leállított kút vízszintjének lengését a csillapítatlan lengéssel analóg tárgyalja. Alekszeev és Gurinovics (1973) a vízszint lengést a szivattyú működésével és a termelőcsövezetékben lejátszódó jelenségekkel hozza kapcsolatba. A fentiektől eltérően a vízszintlengést úgy értelmezzük, mint a rugalmas alakváltozás hatását. Ehhez jó alapot szolgáltat Juhász (1966) elemzése, aki a nyomáshullám terjedési sajátosságait vizsgálja a vízadó rétegben. Természetesen hiba lenne kizárni azt a tényt, hogy a felszínen, vagy a mélyben regisztrálható nyomásváltozásokat közvetlenül befolyásolja a kút belső szerkezete, a szivattyú és szerelvényei, de közvetve az alkalmazott mérő és regisztráló is. a nyomás c[ms _ 1] hullámterjedési sebessége a •folyadék i)[ms _ 1] áramlási sebessége, és a y[ms2] nehézségi gyorsulás alapján adja meg a folyadék h c munkavégző képességét. A lengés értelmezéséhez a kutat vertikális nagyátmérőjű csőszálból és horizontálisan elhelyezkedő csőkötegekből építjük fel. A horizontális csőkötegek — melyek a vízvezető réteget szimbolizálják — átmérője d r=f(R) alapján változik. A szabad szivárgási keresztmetszet természetesen kőzetfizikai jellemzők függvénye is: dr^iü-R-m-n) 1! 2 [m] (5) ahol: m = a rétegvastagság [m], és n a dinamikai porozitás. A felszínen mérhető R távolság megtételéhez szükséges időtartamot a nyumáshullámnak a függőleges csőszálban és a rétegben való futási idő összege adja. Mind a kút belső tere, mind a vízadó réteg átmérője helyről helyre változhat, ill. változik, így célszerű a redukált úthosszát képezni. A redukált úthosszát, melyet az átmérő változáson túl a járatok tekervényessége is befolyásol, a vízadó rétegben értelmezzük az alábbi összefüggéssel: x = a • (R—r 0) ahol x tényleges úthossz [m] a redukciós tényező. A nyomáshullám sebessége c, s ez legyen állandó a vízvezető réteg bármely pontján. Ekkor: x = c-t, továbbá: x = x-(R—r 0). Az R= (2,25-a-í) 1/ 2 összefüggésből t számítható a ismeretében: *-(R-r 0) = 2,25 •a •R 2 Ha r 0<R, akkor tehát 2,25 -a •R. 2,25 •a •R 2 (6) Ez azt jelenti, hogy miközben a termelő kúttól R távolságra levő megfigyelő kútban a nyomáshullác mot észleljük, az a vízadó rétegben x = 2,25 •a • R 2 tényleges úthosszát futja be. Ha a nyitási vagy zárási idő tz 2a; , akkor h c amplitúdójú lökési energia keletkezhet. A tz idő itt úgy értelmezhető, mint az adott R = x • a-1 érték esetén állandósuló szivárgáshoz tartozó depresszió létrehozásának időtartama.
