Hidrológiai Közlöny 1997 (77. évfolyam)

5. szám - Karácsonyi Sándor: A kút körüli szivárgás néhány gyakorlati kérdése

264 A kút körüli szivárgás néhány gyakorlati kérdése Karácsonyi Sándor 1112. Budapest, Kőhalom u. 7. Kivonat: A szivárgás-hidraulika a homogenitás feltételezésen alapszik, amely azonban a valóságban csak ritkán fordul elő. Különösen hiányzik cz a feltétel a kutak esetében, ahol is a vízadó réteg inhomogenitása mellett a fúrólyuk mélyítése, a szűrőzes, valamint a termelésbe állítás korlátai, vagy hiányosságai miatt a szűrő menti szivárgási sebesség igen változó Idict. A függélyes - tengely menti vízhozam - eloszlásból kővetkező sebességváltozás a kútbeli áramlás-méréssel meghatározható, azonban az egyes szűrő kercszlmetszctckai belüli vízhozam- cs belépési sebesség változására csak becsléssel tudunk következtetni. A kútbeli mérések fontos információt adnak a szűrő aktivitására, amelyek mind a kritikus belépési sebesség, mind pedig a kút hatékonyságainak meghatározásánál nem nélkülözhetők Kulcsszavak: iszaplcpény, szűrötohelcs, rcomctcrczés, belepő vízsebesség. A szivárgás-hidraulika a Laplace-fclc feltételeken alapszik, és a kút körüli állapotok vizsgálatának jelenleg is a kiinduló pontja. Ezzel szemben a valóságban a homogenitás csak esetileg és részlegesen érvényesül, amelynek egyszerűbb eseteit a számítások és modellezések egyre inkább képesek követni. Mindezen felül indokolt a valós és feltételezett állapot összevetése, egyes nem-kívánatos jelenségek más oldalról való közelítése, annak előrebocsátásával, hogy az alapvető elméleti kérdéseket a jövőben is a homogenitás feltételezésével lehet és kell vizsgálni. A kút körüli valós körülmények számbavételénél a szivárogtató közegre - azaz a vízadó rétegre - kell koncentrálni, amelynél - a szemcse-összetételét, - a struktúráját (porozitás, közbetelepülések)és az ezekből következő - szivárgási tulajdonságát kell áttekinteni. Az áttekintés laza szemcsés vízadó rétegre és erre telepített mélyfúrású kútra korlátozódik annak szem előtt tartásával, hogy az egyszerűbb kivitelezésű és ritkábban alkalmazott csőkutak működésének elemzése ebből könnyen értelmezhető. Hazai adottságaink szerint a vízadó réteg rendszerint a földtörténeti pliocén, vagy annál fiatalabb időszakban képződött szemcsés üledék. A döntően középszemű, de inkább finom homokként jellemezhető rétegek elsősorban vízi közvetítéssel halmozódtak fel. Az üledék képződési folyamat - a szállított és - a szállító közeg szüntelen változása mellett valósult meg. Ennek eredőjeként az üledéket a mindenirányú változatosság jellemzi, amely jól tanulmányozható - azok felszíni vagy felszín közeli előfordulásainál (pl. bányafalakon) és - a megismerésüket szolgáló közvetlen és közvetett vizsgálati módszerek eredményeinél. Az átharántolt vizadó réteg tényleges szemcseösszetételét - különösen a réteg struktúráját általában a fúrólyuk szelvényében sem ismerhetjük. Laza szemcsés üledékből még felszín közeli és víz feletti (száraz) zónából sem lehet zavartalan mintához jutni és esély sincs - legalább is rutinszerűen - az igénybevételre kiszemelt vízadó réteg egészénél átfogóan a legfontosabb szemcse összetételi jellemzők szabatos megismerésére. A fúrólyukban végzett geofizikai szelvényezés áttételesen ad információt néhány, az igénybevételhez lényeges tulajdonságról. A vízadó réteg jellemzésére alkalmas geofizikai szelvényezést - legalábbis a kút kiképzést megelőzően - a rotary fúrás által létrehozott állékonysági feltételek mellett végezhetjük. Ennek lényeges része a porózus réteg falán is kialakuló iszaplepény, amely a fúrat állékonysága mellett a réteg-tartalom kommunikációjának megakadályozására is alkalmas. Az iszaplepény kialakulását a fúróiszap egy részének a vízadó rétegbe való behatolása által keletkező kolmatációs zóna segíti elő, miközben a fúróiszap folyadékrésze még mélyebben hatol a rétegbe (1. ábra). I. ábra. A fúrólyuk környezetének kolmatálódása elméletben és a valóságban így a fúrólyuk környeztében lényegében létrejön - a gyakorlatilag vízzáró és viszonylag csekély vastagságú iszap-lepény - az iszaplepény és a szemcse összetétele tekintetében érintetlen vízadó réteg közötti kolmatációs zóna, amely-