Hidrológiai Közlöny 1996 (76. évfolyam)
4. szám - Rózsa Attila: A kútellenállás mértékének meghatározása vízoszlopmagasságban
244 A kútellenállás mértékének meghatározása vízoszlopmagasságban Rózsa Attila Közép-Duna-völgyi Vízügyi Igazgatóság 1088. Budapest, Rákóczi út 41. Kivonat: Az újonnan létesített mélyfúrású kutak kivitelezésének értékelésére, ill. a már huzamosabb idő óta üzemelő kutak állapotának jellemzésére a kútellenállás mértékének vízoszlop magasságban történő meghatározása javasolható. E módszer előnye, hogy a szokásos kútvizsgálat lépésein kívül egyéb helyszíni mérést nem igényel, továbbá, hogy a számítások könnyen, akár zsebszámológép segítségével elvégezhetők. Egyszerűsége ellenére az eredmény igen szemléletes, és ismeretében eldönthető a kútba való beavatkozás szükségessége, gazdaságossága, megtérülési ideje. Segítségével leválasztható egy kút depressziójáról a gáthatásból fakadó többlet, s így vízföldtani modellek kalibrációja során is felhasználható. Kulcsszavak: vízföldtan, kúthidraulika, kútvizsgálat, mélyfúrás. 1. Bevezetés A mélyfúrású kutak üzemelése során megnövekvő kútellenállás, amely a fajlagos (1,0 m leszívásra jutó) vízhozam fokozatos csökkenésében mutatkozik meg, minden vízbeszerző művet üzemeltető cég ill. szakember által jól ismert jelenség. Az ilyen kutak vízhozamát csak növekvő leszívások mellett lehet állandó szinten tartani, s így sok esetben - a szárazra futás elkerülése végett - a búvárszivattyú mélyebb szintre helyezése, esetleg cseréje is szükségessé válhat. Ideig-óráig még halogatni lehet a csökkent értékűvé vált kút tisztításának, felújításának időpontját, de a beavatkozás nem kerülhető el. Jelen dolgozatban a kútellenállás mértékének vízoszlopmagasságban történő meghatározására, valamint a kútkiképzés hatékonyságának értékelésére egy olyan, viszonylag könnyen, gyorsan elvégezhető számítási módszer kerül bemutatásra, amely akár újonnan fürt, akár régi kutak esetében egy visszatöltődés mérés eredményeinek ismeretében végrehajtható. A kapott eredmény szemléletesen mutatja, hogy mennyi az a többletdepreszszió, amit kizárólag a kút nem megfelelő kiképzéséből, állapotából kifolyólag kell létrehoznunk egy adott vízhozam kitermelése érdekében. Az ily módon vízoszlopméterben kifejezett kútellenállás nem csak a fürt kutak víztermelési hatékonyságának értékelésére alkalmas, de segítségével eldönthető egy kúttisztítás megtérülési ideje, gazdaságossága is. 2. Fogalommeghatározások A kútellenállás fogalmának meghatározására egyöntetűen elfogadott definíció mindmáig nem született. A hazai irodalomban is többféle megfogalmazásával találkozunk. A szerzők többnyire egy bizonyos ellenállástöbbletet értenek alatta, amely a víznek a kútba való bejutását nehezíti, akadályozza (Konyor L., 1968; Székely F„ 1978). Általában két fő összetevőre bontják: a kútfúrással, kútkiképzéssel érintett zóna határától a kútszűrő belső palástjáig teijedő szakaszban, valamint a kútbelsőben, a belépési pont és az üzemi vízszint közötti tartományban jelentkező komponensekre. Az előbbit - amely mértékében nagyságrendekkel fölülmúlja az utóbbit gáthatásnak, vagy idegen kifejezéssel élve szkin effektusnak nevezik. Jelen dolgozatban - e gyakorlatot követve, mégis attól kissé eltérően - a kútellenállás fogalmát mint a valóságos kútnak az elméleti kúthoz viszonyított többletellenállását értelmezzük. Az adott valóságos kúthoz rendelhető elméleti kút olyan, a valódi kút szűrőcsövének belső átmérőjével megegyező méretű, belső megtámasztás nélküli és belső súrlódástól mentes furat, amelynek környezetében a vízadó réteg semmiféle változást nem szenvedett. Az elméleti kútba vízbeáramlás kizárólag a ténylegesen beszűrőzésre került mélységtartományban történhet, egyéb helyütt ez a tökéletes furat "vak"-nak tekinthető. A valóságban ezzel szemben egy kút fürása során a füróiszap vízadó rétegbe való beszűrődése, a vízvezető járatok, pórusok eltömődése, valamint a furat falán az iszaplepény felrakodása miatt a kútkörnyezet áteresztőképessége jelentősen lecsökken. Ez a kút felé mozgó víz útjában gátat jelent, ami csak áramlási veszteségek árán küzdhető le. Hasonló akadályt képez a kút szerkezeti elemeinek beépítése is, és további veszteségként könyvelhető el a víz kútba való belépése utáni irányváltás, valamint a belső csősúrlódás, amelyeket az elméleti kút esetében megint csak nem veszünk figyelembe. E hatások eredményeként a rossz kiképzésű kútból az adott vízhozam csak jelentős többletdepresszió mellett termelhető ki (7. ábra bal oldala). Amennyiben a kútépítés munkafázisai között szereplő hatékony rétegtisztítás - a folyamatos szűrőmosatással összekötött hosszú idejű tisztítókompresszorozás - segítségével eltávolításra kerül az iszaplepény ill. a rétegbe beszűrődött füróiszap, azon kívül a vízadó rétegben található finom szemcsefrakció kimosása is megtörténik, úgy a kút környezetében egy nagy áteresztőképességű, az eredetinél kisebb szivárgási ellenállású szűrőváz alakul ki. A jelenlegi kútépítési gyakorlatban oly sokat alkalmazott alábővített, kavicsolt kútszerkezet is voltaképpen ugyanezt valósítja meg, míg a lebomló polimer iszapok ma már általánossá vált alkalmazása a vízadó réteg pórusainak eltömődését akadályozza meg. Megfelelő szűrőszerkezet választása - a túl sűrű szövésű, 40/50 vagy 10/80 sz. szitaszövetek lehetőség szerinti mellőzése - a
