Hidrológiai Közlöny 1995 (75. évfolyam)

3. szám - Vágás István: A vízlökés szerepe a felszín alatti vizek mozgásában

162 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1995. 75. ÉVF. 2. SZ^JVI meg: áx = w . át ... (2/a) A vízlökés v sebessége az x talajhasáb-hosszúság befutásához szükséges At időből értelmezhető: x = v . ál ... (2/b) A nyomás áp változása kifejezhető a dv vízszínváltozással: áp = p.g.áy ...(3) ahol: p = a víz sűrűsége, g = a nehézségi gyorsulás. Ugyanez kifejezhető még az impulzuserő segítségével is. Az x hosszúságú, p sűrűségű, n

x hézagtérfogatú, egységnyi szélességű és egységnyi (y = 1) magasságú, vagyis egységnyi felületű, így m = (x . n

x. p) tömegű víz sebességének át idő alatt w-vel való megváltoztatásához szükséges impulzuserő: áp = (x . p . n

x. w) / át = (v . p. n

x. w) ... (4) (Az impulzuserő az egységnyire választott hatásfelület miatt egyúttal a nyomásváltozást is kifejezi). A (3) és (4)-ből a dp egyenlőség alapján, p kiegyszerűsödésével: dy = (v. w . n

x) lg ...(5) Helyettesítsük dy-nak (5)-ből kifejezett értékét, drnek (2/a)-ból, x-nek (2/b)-ből értelmezett értékét az (1) egyenletbe! Látható, hogy a w, dr, n

x kifejezések az egyenlet két oldalán is előfordulva kiegyszerűsödnek - a legmeglepőbb az n

x eltűnése - és a rendezés után a vízlökés v sebességére adódik: -J? -« Ha a vízlökés nem a talajban történne, hanem szabad felszínű vízen, akkor n

y = 1 lehetne. A (6) képlet ekkor az ismert hullámsebességi összefüggés. Ha n

y = 0 lehetne, tehát a talaj tömör és merev volná, a függőleges vízszínváltozás pedig kizárt, v értéke minden határon túl növekedhetne. Annyi azonban feltétlenül bizonyos, hogy a hézagokba zárt vízen a hatások lényegesen gyorsabban is teijedhetnek, mint a szabad vízfelszínen. Pontosabb értékek megadásától azért is tartózkodnunk célszerű, mert a közölt levezetés kiindulása szerint a vízlökés következtében kiszorított víztömeg kitérése csak felfelé volt feltételezve. A felszín alatti viz viszont üregekbe, repedésekbe is eltávozhat, távozási hajlama az időben is változhat, így a áy részben vagy egészben elveszítheti szerepét a nyomásváltozás okozásában, ezáltal a vízlökési sebesség kialakításában. Mindez megmagyarázza Tóth József megjegyzését: "Mivel a hézagokat kitöltő vízben fellépő nyomásváltozások a kőzetben véges sebességgel teijednek, az észlelhető hidraulikai folytonosság csak viszonylagos lehet, hiszen annak érzékelhetősége függ az eredeti nyomásváltozás és az észlelés helyének távolságától, valamint a kőzet-folyadék rendszer szivárgási tulajdonságaitól (áteresztő-, és/vagy tárolóképességétől), így tértől és időtől." Minthogy a (6) egyenlet levezetése részletesen nem tartalmazhatott további hatótényezőket sem (pl. a rétegváz rugalmassága, ellenállási viszonyok, stb.), valószínű, hogy ha számszerű mérési eredmények is rendelkezésre állnak majd, az n

y lesz az a paraméter, amely nemcsak a hézagtérfogatot fogja jellemezni, hanem a vízlökés terjedésére jellemző összes befolyásoló tényezőt egyúttesen is. Irodalom Pattantyús Á G. (1951): Gyakorlati áramlástan. Tankönyvkiadó, Budapest. Rónai A. (1956): A magyar medencék talajvize, az országos talajvíztérképezö munka eredményei. A Magyar Állami Földtani Intézet Evkönyve, XLVI. Budapest. Rónai A. (1985): Az Alföld negyedidőszaki földtana. Magyar Állami Földtani Intézet - Műszaki Könyvkiadó, Budapest Vágás I. (1966): A vízlökés elméletének kiterjesztése talajvízmozgásokra. Magyar Tudományos Akadémia: "A szivárgás és kúthidraulika kérdései" ankét II.7. kiadványa. Budapest. VAGAS ISTVÁN oki. mérnök, a műszaki tudomány doktora, címzetes műszaki egyetemi tanár, a Hidrológiai Közlöny főszerkesztője. Tbe role of pressure propagatlon lo groundwater flow (Contribution to the article "Hydraulic continuity in large sedimentary basins" by J. Tóth) Vágás, I. Abstract: The theory of water hammer and surge waves has already been descrihed in the early textbooks by Prof. A.G. Pattantyús for flow in closed conduits and open canals. An attempt was made by the author of the present contribution to extend this theory to groundwater as early as in 1966. Large, continuous groundwater flow fystems and hydraulic communlcaüon between different parts of large sedimentary basins were addressed in the study by J. Tóth presented in the foregoing. The former studies in Hungary by András Rónai have produced similar results. The hydraulic background of the phenomena observed in groundwater flow is examined more in detail here. Keywords: Water hammer, groundwater, groundwater hydraulics.