Hidrológiai Közlöny 2000 (80. évfolyam)

4. szám - Molnár Zoltán: A parti szűrésű víztermelés vizsgálata

222 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2000. 80. ÉVF. 4. SZ. olyan határt, amelyen az átáramló vízhozam elhanyagolható mértékű, tehát: ^ = 0 (8) dn ahol: h-a felszín alatti víz nyomásszintje (vagy vízállása), [m a választott sík felett], n - az adott határszakasz normálisa. Külső, vagy belső vízzáró határ megadása a további vizsgálataimhoz felhasznált véges differencia módszer alkalmazása során úgy történik, hogy a határvonal külső (ami a vizsgált területen kívül esik) oldalán nulla transzmisszibilitású cellákat kell megadni, vagy nem kell megadni még cellákat sem így az adott határvonalon keresztül nulla lesz a számított átáramló vízhozam, tehát a matematikai modell ott vízzáró határt számol. 3.4.2.2. Állandó vízszintű határ Modellezés szempontjából állandó vízszintűnek nevezhető minden olyan határfeltétel, amely mentén legalább egy időintervallumon belül változatlan az adott határszakaszon lévő folyó, csatorna vagy tó vízállása. Az állandó vízszmtű határfeltétel kétféle módon adható meg a modellezés során. Első az, amikor nincs jelentősége a folyó-, csatorna- vagy tómeder alatti vízmozgásnak Ebben az esetben feltételezhető, hogy a folyó-, csatorna-, vagy tómeder teljes mélységben határolja a felszín alatti vízvezető réteget Tehát a meder ellenállása úgy jelentkezik, mintha a vízvezető réteg szélső (a folyóval, csatornával, vagy tóval határos) sávjában csökkenne a vízvezető képesség. Gyakorlati számításoknál ilyen esetben vagy figyelmen kívül hagyják a mederellenállás értékét, vagy a szivárgási úthossz növelésével veszik figyelembe azt. (Kovács Gy. 1974 Székely F. 1977 ). Nagytérségi hidrodinamikai modellezés során a felszíni víz és a felszín alatti víz közötti kapcsolat a part menti elemi hasábban játszódik le. E hasáb mérete a száz méteres nagyságrendet is elérheti, tehát a valóság és a modellezett folyamat közötti eltérés a számított eredményben már elhanyagolható lesz. Az állandó vízszintü határfeltétel megadásának második módjára akkor kerül sor amikor nem hanyagolható el a folyó-, csatorna- vagy tómeder alatti vízmozgás Ebben az esetben a meder alatti vízadó tér és a felszíni víz között a mederen keresztül vízmozgás indul meg a nyomáskülönbségnek megfelelő irány. Ez a vízmozgás a meder anyagán keresztül úgy tekinthető, mintha az a felszín alatti víz függőleges vízforgalma lenne. Egy a felszíni víz által borított felület elemi területének a felszíni víz és a felszín alatti víz nyomáskülönbségétől függő vízforgalma a következő összefüggéssel számítható: ahol: e - a felszíni és felszín alatti víz közötti vízcsere, [m/d], k' - a mederágy szivárgási tényezője, [m/d], tp - a meder-felszín magassága, [m, a választott alapsík felett], mp - a mederágy alsó felületének magassága, [m, a választott alapsík felett], h-a felszín alatti víz nyomásszintje, [m, a választott alapsík felett], hf- a felszíni víz vízállása, [m, a választott alapsík felett]. 3.4.2.3. Változó vízhozamú határ Modellezés szempontjából változó vízhozamú határnak nevezek minden olyan határfeltételt, amely mentén a felszín alatti víz helyzetétől függően At időintervallumonként változik (vagy változhat) a határszakaszon keresztül átáramló vízhozam, tehát lk.m-í-=e (10) <* » ahol: k - a vízvezető réteg szivárgási tényezője, [m/d], m-a vízvezető réteg áramlási vastagsága, [m], h-a felszín alatti víz nyomásszintje, vagy vízállása, [m, a választott sík felett], n - a határszakasz normálisa, Q - az időszakonként változó vízhozam, [m

3/d], / - az átáramlási szakasz hossza, [m]. Ez a határfeltétel a legáltalánosabb eset. Akkor kell alkalmazni, ha sem vízzáró, sem állandó vízszintű határ nem vehető fel. A változó vízhozamú határfeltételek egyik változata az, amikor időben állandó a határszakaszokon átáramló vízhozam. Ebben az esetben egyszerűbb a határfeltétel megadása. Vízzáró határt kell felvenni és a határvonalon lévő csomópontra előjelhelyesen meg kell adni az ott átáramló vízhozamot. 3.4.3. A hidrodinamikai paraméterek megadása A hidrodinamikai modellezéshez adatok szükségesek, amelyekkel jellemezni lehet a vizsgált területet. Ezek az adatok négy nagy csoportra oszthatók: - hidrogeológiai, topográfiai, - szivárgáshidraulikai, - hidrológiai, és - az emberi tevékenység hatását jellemző adatok. Ez a felosztás önkényes, ugyanis az egyes csoportok között átfedés lehet. Például a hidrogeológiai adatokból is számíthatók a hidraulikai adatok, vagy a hidrológiai adatok közül a függőleges vízforgalom megváltozhat az emberi tevékenység hatására. Ennek ismeretében is a modellezéshez szükséges adatok felosztására a fenti négyes csoportosítást javaslom. 3.4.3.1. Hidrogeológiai és topográfiai adatok A nagytérségi hidrodinamikai modellezés első lépése a vizsgált térség topográfiai (vízrajzi is) és hidrogeológiai adatainak beszerzése és értékelése. Ennek eredményeként határozhatók meg a vizsgált terület külső és belső határvonalai és a határszakaszok típusai. Tulajdonképpen ezek az adatok határozzák meg a rendszer geometriáját. A geológiai adatok feldolgozása alapján határozható meg a felszín alatti vízvezető rétegek alsó és felső felülete, más néven a fekü szintje és a fedőréteg alsó szintje. A topográfiai adatok alapján adható meg a terepfelszín. A terepfelszín folytatásaként kell megadni a felszíni vizek mederfelszín adatait.