Hidrológiai Közlöny 1992 (72. évfolyam)
2-3. szám - Csókás János–Török Ferenc: A maximális homokmentes kútvízhozam meghatározása geofizikai fúrólyukszelvények alapján
CSÓKÁS J.—TÖRÖK F.: A maximális homokmentes kútvízhozam 67 effektív átmérőjű szemcsék megindulásához tartozó kritikus (határ) sebesség lényegesen nagyobb, mint amekkora az irodalomból ismert Sichardtféle, vagy az Abramov-féle alábbi képletekből adódik (Kovács, 1972.): Sichardt: Vk Vkr = Abramov: Vkr —' 15 ik 30 (2) (3) ahol Vk r ( m s _ 1) a kritikus szivárgási sebesség, és k (m s1) a szivárgási tényező, amelyből a kút optimális igénybevételét meg lehet állapítani. A szivattyú-teljesítmény fokozásával mindig elérhető olyan állapot, amikor a vízhozam tovább már nem növelhető, mert az adott szabad szelvényen keresztül a beáramlási sebesség csak a Vkr határig fokozható a rétegváz tönkremenetelének és a kút elhomokolódásának veszélye nélkül. A termelő kútba áramló víz A (m 2) = 2n •r 0 •h (4) 10 9 8 7 6 L F palástfelületen áramlik át, így a kút befogadó képessége Q ma T{m 3R1) = 2n-r 0-h-Vkr (5) ahol r 0 (m) a kút sugara, h (m) a szűrő hossza. A tapasztalatok szerint az így meghatározott hozamnál lényegesen nagyobb vízmennyiségek is termelhetők szuffúzió nélkül, vagyis a fenti szivárgási tényezőkből számított Vk r sebességnél jóval nagyobbak is megengedhetők. Több szerző arra a megállapításra jutott, hogy a kritikus szivárgási sebességet megbízhatóbban lehet a víztartó réteg szemcseösszetételéből meghatározni. A szemcse eloszlási görbékből a Dn hatékony szemcseátmérőt emelték ki. Az egyik összefüggés szerint (Kassai, 1986), ha 0,08^ Ai S 1,0 mm, akkor v* r(mm s" 1) = exp(0,5490lnX) A +0,3010) (6) ás ha 1,0<Z) A^4,0 mm, akkor » i r(mm s1) = exp[0,8325 lnD / i-0,0662(lnZ> / i) 2 + + 0,3010] (7) Egy másik összefüggés szerint (Kassai, 1986), ha0,09^D AS5,0 mm, akkor %(mm S" 1) = ÍO 0' 44 8 l"8®h(mm)+0,1854 (g) 2.1. A hatékony szemcseátmérő meghatározása A Hazen-féle D 1 0 mértékadó szemcseátmórő és az F fajlagos ellenállás fortnációtényező között nem nagyon cementált és nem nagyon rosszul osztályozott, gazdaságos vízadó képességű homokok — homokkövek esetén az 1. ábra alapján (Alger, 1971), ha F< 5,5, a Z) 1 0(m) = 5,22 • 104 logF (9) összefüggés írható fel, ahol F=RJR U, (10) D 1 0(m)«5,22 •15 A log F / 7 7 /> / / 7 / /// / 7 / /// R w // . //^ // / // // / r 7/ // / // // // d mi • od c rt otok 1Q-10 4 m /. ábra. A mértékadó szemcseátmérő és a formációtényező függvénykapcsolata (Alger, 1971) a pórusvízzel telített kőzet R 0 és a pórusvíz R,„ fajlagos ellenállásának a hányadosa. Egy másik összefüggés alapján (Alger, 1971), ha ^<4,0: -D 1 0(m) = 0,13 -lO4 • F 2'' (11) Az F és D í 0 közötti összefüggést azonban célszerű helyileg meghatározni (Schlumberger, 1974). A homokok szemcseeloszlásának az U = D t 0\D 10 egyenlőtlenségi tényezője és a hatékony szemcseátmérője között a 2. ábra szerint jó közelítéssel fennáll a következő összefüggés (Kovács, 1981): D hjD, 0= 1,919 log Í7 + 1 2. ábra. Az egyenlőtlenségi együttható, valamint a hatékony- és a mértékadó szemcseátmérő függvénykapcsolata (Kovács, 1972)
