Hidrológiai Közlöny 1995 (75. évfolyam)
3. szám - Tóth József: A nagy kiterjedésű üledékes medencék felszín alatti vizeinek hidraulikai folytonossága
154 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1995. 75. ÉVF. 2. SZ^JVI ségétől), így tértől és időtől. A hidraulikai folytonosság általában előnyösen jellemzi alkalmas tér- és időléptékben a heterogén kőzettömegek hidraulikai viselkedését. A kőzetváz regionális hidraulikai folytonossága nem nyilvánvaló, vagy könnyen igazolható tulajdonság. Az egymással érintkező képződmények vízföldtani tulajdonságainak lehetséges jelentős eltérései következtében a kevésbé áteresztő kőzetet hagyományos észlelések esetleg vízzárónak mutathatják. Az áramlási rendszer különböző pontjain a távolabbi nyomásváltozás hatása esetleg csak hosszabb idő múlva jelentkezik, így a képződmény vízzárónak vélhető. Továbbá, ahol a víz kémiai összetételében, hőmérsékletében, vagy más, az áramlást befolyásoló tulajdonságaiban a jelentősebb változások egybeesnek a vízzáróbb képződmények határfelületeivel, az észlelő könnyen arra következetésre jut, hogy a hidraulikai folytonosság ezeken a helyeken megszakad. Nem meglepő tehát, hogy a hidraulikai folytonosság, illetve a kőzetvázban tökéletesen elszigetelt részek létezése felől évszázada folyó vitát máig sem sikerült eldönteni. A fogalom kialakulása és a hidraulikai folytonosság mellett szóló érvek célszerűen csak rövid történelmi áttekintés révén világíthatok meg. A hidraulikai folytonosság fogalmának kialakulása. A hidraulikai folytonosságra vonatkozó jelenlegi ismereteink két, jellegében és céljában különböző, független, sőt egymásnak gyakran ellentmondó típusú hidraulikai vizsgálatcsoport: egyrészről a vízadó rétegek és kutak (helyi próbaszivattyúzási-), másrészről a medencék (regionális vízkészlet-) kutatása során alakultak ki. A vízadó rétegek tulajdonságai alapján értelmezett hidraulikai folytonosság A vízadó rétegekre Chamberlain (1885): "Az ártézi kutak szükséges és minősítő feltételei" c. tanulmányában már megjegyezte: "Tökéletesen vízzáró rétegek nincsenek". Ennek ellenére, a korai kúthidraulikai számításokban vagy nyílt talajvízfelszínt, vagy tökéletesen vízzáró fedőréteget tételeztek fel, mint pl. Thiem (1906), Theis (1935). A zárórétegeken keresztüli hidraulikai kapcsolatot csak azután vették figyelembe, miután Hantush és Jacoh (1955) a Theis-féle nem-permanens egyenletet kiegészítette egy "átfolyási tényezővel", és az "ideálisan zárt vízadóréteg" helyére a "többrétegű vízadó" lépett. A fogalom általánosítása és pontosítása Neuman és Witherspoon (1971) nevéhez fűződik, akik számításaikban egyértelműen kimutatták a több rétegű vízadórendszerek időtől függő hidraulikai viselkedését. Kétrétegű vízadó rendszer termelt rétegében a "rövid időértékek"-hez tartozó leszívás jó közelítéssel megegyezik az ideálisan zárt réteg feltételezésével számított értékekkel (/. ábra. Neuman és Witherspoon. 1971. IV-18. ábrája). Az ideálisan zárt állapottól való eltérés az idővel növekszik, és "nagy időértékek" esetén a teljes vízhozam a zárórétegen keresztül a nem termelt vízadóból áramlik a kútba. Rövid időtartamú szivattyúzásnál a vízadóréteg tökéletesen zártnak mutatkozik, de ha csak a tartós leszívásokat vennénk tekintetbe, a vízadó réteg nyitottnak tűnne. l.ábra. Példa zárt vízadó réteg időtől függő relatív hidraulikai viselkedésére (Egyszerűsítve Neuman és Witherspoon, 1971, IV-18. ábrája nyomán) small... = rövid időértékek large... = hosszú időértékek intermediate .. = közbenső időértékek drawdown = leszívás unpumped aquifer = nem-szivattyúzott vízadó réteg aquitard = vízáramlást késleltető réteg pumped aquifer = szivattyúzott vízadó réteg Ezeket az elméleti megfontolásokat később terepvizsgálattal a gyakorlatban is igazolták (Nauman és Witherspoon. 1972), amikor a hidraulikai válasz egy 4.90 m vastag palarétegen keresztül közel 30 nappal a szivattyúzás megkezdése után jelentkezett. Következésképpen, az, hogy az "a" vagy a "b" rendszerek közül (2. ábra) melyik tekintendő hidraulikailag folytonosnak, elsősorban a próbaszivattyúzási és az észlelési időtartamok arányától függ. Pumping well * Observation wells U7, \ \ U 1 U7, \ m m m m/ U7, \ Aguitard 4 U7, \ c í Aquifer4 U7, \ : -—-— _—_Aquitard 3 —_ -U7, \ Ü i Aquifer 3 C [ 1 > -^-^Aquitor J2 ---I Aquifer 2 Aquitar J T-z^-z^z •^JTI Aquifer 1 • 2. ábra. Az "a" és "b" rétegzett tározórendszerek hidraulikus folytonossága rövid- és tartós próbaszivattyúzások alapján. pumping well = termelő kút observation wells = észlelőkutak aquifer = vízadó aquitard = vízvisszatartó (mwl voluei r* 0 Aquifer.?. Áúj »*lörá :: ::-V
