Hidrológiai Közlöny 2000 (80. évfolyam)
4. szám - Molnár Zoltán: A parti szűrésű víztermelés vizsgálata
224 HIDROLÓGIAI KÖZLÖN Y 2000. 80. ÉVF. 4. SZ. külön lépésben történő bearányosítására, és választani kell a két paraméter közül, hogy melyik legyen a bearányosított jellemző, akkor mérnöki megfontolások alapján a szivárgási tényezőt javasolom. E megfontolások lényege a következő: Irodalmi és gyakorlati tapasztalataim alapján úgy látom, hogy a tárolási tényező meghatározása kevésbé pontatlan, mint a szivárgási tényezőé. A tárolási tényező meghatározása talajmechanikai adatok alapján néhány százalékos hibával megbízhatóan elvégezhető. Az biztos, hogy egy nagyságrendnél kisebb lesz a hiba. Ezzel szemben a szivárgási tényező meghatározása a beszerezhető helyszíni adatokból csak nagy bizonytalansággal végezhető el. A szivárgási tényező meghatározásában az egy nagyságrendet meghaladó hiba is előfordulhat. A hidrodinamikai modellezés során felszíni víz által befolyásolt felszín alatti medencék vizsgálatakor előfordulhat olyan eset, amikor felszíni víz mederanyaga szivárgási tényezőjét és a vízvezető réteg szivárgási tényezőjét is be kell arányosítani. Ebben az esetben a felszín alatti vízvezető réteg szivárgási tényezőjének bearányosítását kell elvégezni a más módon meghatározott meder szivárgási tényező ismeretében, illetve a reális határok között együtt elvégezni a kettő módosítását. A mederágyon keresztül történő szivárgás és a függőleges vízforgalom a felszín alatti vízmozgások szempontjából hasonló hatású, ezért olyan vizsgálatoknál, ahol a függőleges vízforgalmat figyelembe kell venni, a szivárgási tényező bearányosításával együtt a függőleges vízforgalom értékeit is be kell arányosítani A szivárgási tényező és a függőleges vízforgalom értékeit egyszerre, egymással összefüggésben kell módosítani a gyakorlati tapasztalatoknak megfelelő határok között. Az előbbiek alapján a felszín alatti vízvezető réteg szivárgási tényezőjének meghatározása a legtöbbször előforduló feladat, ezért általában ennek bearányosítását végezzük el. 3.5. A hidrodinamikai modellezéshez használt Visual Modflow program rövid leírása A hidrodinamikai modell vizsgálatok a VISUAL MODFLOW 2.6 szoftverrel, az áramvonal és elérési idő számítások a MODPATH 3.0 verziójával, az input és output műveletek, elő- és utófeldolgozó munkálatok a Processing Modflow szoftverrel történtek. 3.5.1. A matematikai megoldás A MODFLOW programcsomag a világon a legelterjedtebb (a forgalmazó szerint 1997. év végéig több, mint 5000 példányban eladott) felszín alatti vízmozgások vizsgálatára alkalmas szoftver. A felszín alatti vízmozgást leíró differenciál-egyenletet implicit véges-differencia módszerrel lineáris egyenletrendszerré alakítja, és azt oldja meg. A véges-differencia egyenletrendszer megoldásának eredménye a modell térbeli felosztására kialakított véges differencia hálózat minden aktív elemében egy potenciál érték. A további feldolgozás és számítás e potenciál-értékek alapján történik. 3.5.2. Input - output rendszer A hidrodinamikai modellezéshez szükséges adatmodell (amely gyakorlatilag a differencia egyenletrendszer kialakításához, az adatmátrixok feltöltéséhez és a differenciaegyenlet rendszer megoldásához szükséges) a következő adatokat tartalmazza: - geológiai paraméterek (réteghatárok, szivárgási tényező), - kezdeti potenciál értékek, - víztermelési adatok, és - beszivárgási értékek, amelyeket mátrix formában kell megadni a MODFLOW programcsomag számára. A MODFLOW, a MODPATH és a Processing Modflow programok hosszú évek alatt kialakított kényelmes és felhasználó-barát adatbeviteli rendszerrel készült. Az adatok nagyon kényelmesen adhatók meg a szoftverek számára. Lehetőség van közvetlen bevitelre, valamint szöveges, vagy rajzi fájlokkal történő adat bevitelre. Az eredmények megjelenítése ugyancsak jól kidolgozott táblázatos, vagy grafikus formában történhet. 4. A beszivárgási paraméter hőmérséklet-függése a szivárgás dinamikai jellemzése alapján Ha a szivárgó vizmozgást dinamikailag elemezni kívánjuk, Kovács Gy. (1972) műve alapján a következő hat erőt kell figyelemmel kísérni: - a gravitációt, - a rétegnyomást, - a tehetetlenséget, - a belső súrlódást, - a tapadási erőt, - a kapilláris emelkedést Én csak azokkal az erőkkel foglalkozom, amelyeket a hőmérséklet befolyásol. A belső súrlódás a viszkózus folyadék áramlásakor fellépő fékező felületi erő, amely az egymás mellett haladó vizszálak relatív elmozdulását gátolja. Iránya az áramlás irányával megegyező, értelme azzal ellentétes. Egységnyi felületre ható nagyságát, a csúsztató feszültséget, a dinamikai viszkozitást tényezőnek és az áramlás irányára merőleges fajlagos sebességváltozásnak (sebesség gradiensnek) a szorzata adja, a teljes erő pedig a vizsgált felület és a csúsztató feszültség szorzataként számítható: „ dv S = F. x, T =?].-— (11) an A ideális folyadék molekulái abszolút gördülékenyek, egymás mellett szabadon elmozdulhatnak. A valóságban a folyadék-molekulák dipólusok, a molekulában a pozitív és negatív töltések aszimmetriája miatt két pólus keletkezik, a molekula az egyik oldal felé pozitív, a másik fele negatív töltést mutat. A molekulák e töltésnek megfelelően rendeződnek, egymásra elektrosztatikus vonzást gyakorolnak, és az egymáshoz viszonyított elmozdulást gátolni igyekeznek (Newton-féle folyadék). Az elmozdulással szemben egységnyi felületen fellépő csúsztatófeszültség arányos a két szomszédos molekularéteg sebességkülönbségével, amit a sebességnek a mozgásirányra merőleges deriváltjával jellemezhetünk. A dinamikai viszkozitás az arányossági tényező.
