Hidrológiai Közlöny 1988 (68. évfolyam)
4. szám - Székely Ferenc: Kutak depressziójának számítása korlátozott kiterjedésű, rétegzett hidrogeológiai rendszerekben
217, Kutak depressziójának számítása korlátozott kiterjedésű, rétegzett hidrogeológiai rendszerekben Székely Ferenc Vízgazdálkodási Tudományos Kutatóközpont 1095 Budapest, Kvassay J. út 1. Kivonat: A tanulmány egy, a többszintes hidrogeológiai rendszereket megcsapoló kutak nem permanens depressziójának számítására alkalmas módszert ismertet. Az egymással függőleges átszivárgás révén hidraulikai kapcsolatban álló, változó hidrodiffuzivitású vízvezető rétegeket gyengén áteresztő rétegek választják el egymástól. A vízadó rétegek transzmisszibilitása és tárolási tényezője, valamint a fedő, gyengén áteresztő rétegek átszivárgási tényezője tetszőleges értékű lehet. Ennek alapján lehetővé válik a legfelső vízadó réteg szabad felszínű jellegének ós a háromfázisú zónából érkező járulékos utánpótlás hatásának számítása. A korlátlan kiterjedésű tárolóban kialkuló depresszió az SQ transzformációs eljárással számítható. Az S transzformált, analitikus h függvény homogén hidrodiffuzivitású, a Q transzformált, numerikus U függvény pedig módosított megcsapolású rendszerre vonatkozik. Az oldalirányú peremeket merőleges, ill. párhuzamos egyenesek approximálják, ami geometriailag lehetővé teszi a téglalap és sáv alakú továbbá a negyed-, a fél- és a teljes síkot lefedő tárolók modellezését. A fenti határvonalak mentén korlátlan utánpótlású, valamint vízzáró peremfeltételek biztosíthatók. A számítási összefüggések gyakorlati alkalmazását számítógépi program segíti. Kulcsszavak: nempermanens szivárgás, többszintes tároló, függőleges átszivárgás, változó hidrodiffuzivitás, egyenes vonalú peremek 1. Bevezetés A vízigények növekedésével párhuzamosan nő a víztermelő kutak száma és a kitermelt vízhozam. A kutak közötti távolságok csökkenésével és a hozamok növekedésével fokozódik a kutak és a vízművek közötti egymásrahatás (interferencia), a határfeltételek szerepe, valamint a szabad felszínű talajvízből történő, korlátozott vagy korlátlan függőleges utánpótlódás dinamikájának a hatása. A rétegzett hidrogeológiai rendszert megcsapoló kutak hidraulikáját az alábbi két, gyakorlati szempontból is fontosnak ítélt irányban kíséreltük meg továbbfejleszteni: (1.) A rétegzett, de vertikálisan összefüggő hidrogeológiai rendszer legfelső rétege gyakran szabad felszínű tároló. A szabad talaj vízfelszín két szempontból is módosítja az alatta települő réteg vízadókat megcsapoló kutak depressziós terének alakulását. Egyrészt a több nagyságrenddel nagyobb gravitációs tárolási tényező következtében ebben a tárolóban a vízszintsüllyedés sebessége hosszú ideig igen kicsi (majdnem zérus) és a talajvíztároló kezdetben állandó nyomású határfelületként, tehát korlátlan utánpótlási forrásként viselkedik. Ez, a néha évekig tartó, kedvező állapot azonban egy idő után gyakran megszűnik és bekövetkezik a talajvízszint lassú, de hosszan tartó süllyedése. Ez előre nem látható üzemeltetési problémákat, vízgazdálkodási bizonytalanságokat stb. szül, amelynek egyik példája, legalábbis részben valószínűsíthetően, a Duna—Tisza közén megfigyelhető talajvízszint-süllyedés (Major és Nepj>el, 1986). A szabad felszínű réteg azonban kedvező irányban is befolyásolhatja a rétegvízkutak utánpótlódását. A talajvízszint süllyedése következtében ugyanis általában csökken a talaj vízpárolgás és a járulékos függőleges utánpótlódás hatására a depresszió időbeni növekedése jelentősen lelassul vagy meg is áll; (2.) Számítási összefüggések kidolgozása az egyenes vonalú, egymással párhuzamos vagy egymásra merőleges peremekkel határolt tárolórendszereket megcsapoló kutak szivárgáshidraulikai méretezésére. A fenti határok mentén a rendszer állandó nyomású közeggel (pl. folyóval) vagy vízzáró képződményekkel érintkezhet. Ezek a számítási összefüggések közvetlen formában főként a korlátozott kiterjedésű hegységperemi tárolók, hordalékkúpok és kavicsteraszok esetében bizonyulhatnak hasznosnak. Ezenkívül a peremfeltételek szélsőséges változataival meghatározva a depreszsziók lehetséges maximális és minimális értékeit segítséget nyújthatnak a rétegzett, de gyakran bizonytalan kiterjedésű (pl. dunántúli pannon) részmedencék vízműveinek tervezésénél is. 2. A depresszió számítása korlátlan kiterjedésű, változó piezovezetőképességű rétegekből álló rendszerben 2.1. Számítási feltételek, alapegyenletek Ebben a fejezetben az oldalirányban korlátlan kiterjedésű, rétegzett rendszereket az 1. ábrán bemutatott modell alapján vizsgáljuk.
