Hidrológiai Közlöny 1988 (68. évfolyam)

4. szám - Székely Ferenc: Kutak depressziójának számítása korlátozott kiterjedésű, rétegzett hidrogeológiai rendszerekben

222 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1988. 68. ,ÉVF., 4. SZAM felszínű réteg korlátlan utánpótlódási felületnek tekinthető. Rétegvízműveink tervezésekor tehát figyelembe kell venni a feljebb települő talajvíztároló hidraulikai jellemzőit és utánpótlódási viszonyait (talajvízháztartási jelleggörbe, járulékos utánpótlódás felszíni vizekből, öntözésből, szikkasztásból stb.). Különösen veszélyes lehet a területen elszórt, de nagyszámú, rétegvizet termelő kút hatása, mivel a kútinterferencia következtében közel felületi megcsapolás alakul ki, amely a talajvízszint süllyedését nagymértékben felerősítheti (Duna— Tisza köze). Ennek egyik következménye lehet az, hogy dombvidéki, hátsági területeinken az egy kút esetében log í-vel arányos, tehát igen mérsékelt ütemű talajvízszint-süllyedés a t idővel arányos változássá fokozódik. Ennek érzékeltetése céljából kiszámítottuk a tároló egész területét lefedő, 10 km-es négyzetháló csúcspontjaiban elhelyezkedő, egymással inter feráló kutak depresszió-idősorait (C változat). Mivel ebben az esetben minden kúthoz egy négyzet alakú vízgyűjtőterület tartozik, ez amegcsapolási változat hidraulikai szempontból egyenértékű a 10 km oldalhosszúságú, vízzáró peremekkel határolt tároló középpontját megcsapoló egyedi kúttal. A (24) összefüggésben C = D= 10 km, valamint b

w =b

e = b

s = b

n= 1 értékekkel, továbbá fí

x = 0 feltétellel számolva meghatároztuk az d

x és d

2 depresszió-idősorokat. A 2. táblázat 6. és 7. oszlopaiban található adatok meggyőzően mutatják a kútinterferencia kedvezőtlen hatását. Végezetük megjegyezzük, hogy az ismertetett, analitikus-numerikus módszerrel számított depressziók maximálisan 1 cm eltéréssel megegyeznek a Hemker és M aas-féle (1987) eljárással meghatározott értékekkel. 3. táblázat Víztermelő kút depressziójának alakulása a határfeltételek függvényében peremfeltételi Változat paraméterek . — depresszió m sorszama r b

w b

e b

s b

n 1 1 1 1 1 9,815 2 1 0 1 1 5,805 3 1 0 1 0 4,203 4 1 0 0 0 3,612 5 0 0 0 0 3,267 6 —1 0 0 0 2,921 7 —1 0 —1 0 2,821 8 —1 —1 —1 0 2,760 9 —1 —1 —1 —1 2,735 10 —1 —1 —1 1 2,786 11 —1 —1 1 1 2,846 12 —1 1 1 1 3,347 4.2. Az oldalirányú peremfeltételek hatása egyszintes tárolót megcsapoló kút depressziójára Számpéldánkban egy, járulékos függőleges után pótlódással nem rendelkező, szabad felszínű talajvíztároló példáján keresztül mutatjuk be azt, hogy a peremek száma és jellege miképpen befolyásolja egy víztermelő kútban kialakuló depresszió értékét. A vízadó réteg transzmisszibilitása T = = 1000 m

2/d, gravitációs tárolási tényezője S =0,1, az r

o=0,l m sugarú kút < = 365 napig termel ö = 2000 m

2/d hozammal. Geometriai alapesetként feltesszük, hogy a kút egy C — D= 1000 m oldalhosszúságú, négyzet alakú tároló középpontjában üzemel. A peremfeltételek szerinti lehetséges kombinációk közül 12 számítási változatot mutatunk be. A hidraulikai szempontból legkedvezőtlenebb, minden oldalról vízzáró peremekkel körbevett négyzettől (1. változat) kiindulva, a közismert Theis-képlette\ leírható, korlátlan kiterjedésű tároló esetén (5. változat) keresztül, fokozatos átmenetekkel jutunk el a legkedvezőbb, négy állandó nyomású peremmel jellemzett 9. változatig. Ezt követően három olyan, vegyes határfeltétel-változatot (10—12.) is vizsgálunk, amelyekben a zérus depressziójú, tehát korlátlan utánpótlódást biztosító peremeket növekvő számú vízzáró határral váltottuk fel. Az utánpótlódási feltételek romlását a fokozódó depressziók jelzik. A 12 számítási változat peremfeltételi paramétereit, valamint a kiszámított depressziókat a 3. táblázat tartalmazza. Megjegyezzük, hogy a 12. változat annak a hazai gyakorlatban meglehetősen gyakori esetnek felel meg, amikor egy korlátozott kiterjedésű, vízzáró határolású kavicsterasz az egyik oldala mentén felszíni eredetű vízutánpótlást kap (komáromi, pilismaró ti öblözetek, az ercsi—adonyi kavicsterasz stb.). 5. összefoglalás Az ismertetett számítási módszer és az ennek alapján kifejlesztett WELL kúthidraulikai szoftver főként a laterálisan homogén, de függőlegesen igen változékony felépítésű porózus és karsztos vízvezető rendszereinkre telepített kutak méretezésekor hasznosítható. A módszer felhasználás? egyaránt hasznos lehet a kutak tervezésekor üzemirányítási feladatok megoldásánál, valamin^ a hosszabb idejű termelés hatásainak utólagos elemzésekor (a paraméterek kalibrációja, vízműrekonstrukció stb.). Bizonyos egyszerűsítő feltételek mellett a határfeltételek hatása is számításba vehető. A bemutatott, egy réteget megcsapoló egyedi víztermelő kútra vonatkozó számítási eljárások a szuperpozíció elvének felhasználásával könnyen kiterjeszthetők az egyszerre több rétegre megnyitott kutak és kútrendszerek esetére is. Az említett WELL-program ezeket a feltételeket már magában foglalja.