Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)
5. szám - Léczfalvy Sándor: A rétegvíz és kitermelése
284 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2002. 82. ÉVF. 5. SZ. Az artézi kutak típusai Az artézi kutak fő jellegzetességét az adja, hogy a vízadó réteg megütése után a kútban a víznívó felemelkedik a vízadó réteg fölé. Attól függően, hogy a víz felemelkedését mi okozza, mi a felhajtó erő, az artézi kutakat három fö csoportra oszthatjuk: 1. hidrosztatikai, 2. rétegnyomásos, 3. gáznyomásos artézi kutakra. A természetben a fenti alapesetek egymással kombinálva is előfordulhatnak. A fenti osztályozást azért kell megtennünk, mert a különböző típusú kutaknál a hidrológiai, hidrogeológiai számítások különböző módon történnek. A gyakorlatban aszerint használjuk hol az egyik, hol a másik módszert, hogy a szóbanforgó kút melyik típushoz tartozik, vagy hasonlít jobban. Hidrosztatikai törvény alapján működő kutak Ebben az esetben a réteg megütése után a víz felemelkedését a hidrosztatikai nyomás okozza. A vízvezető, vízadó réteg a kúttól távolabb magasabban helyezkedik el, a rétegben tehát a távolabbi szabadtükrű vízoszlopnak megfelelő hidrosztatikai nyomás alakul ki. Ilyen jellegű artézi kutak rendszerint a hegységek peremén fordulnak elő. A kút vizét tehát a hidrosztatikai nyomás emeli ki a vízadó réteg fölé és a terepszinten is azért ömlik ki a víz, mert a terepszint alacsonyabban van a vízadó rétegben levő szabadtükrű víz felszínénél. Az ilyen természetű kutaknál ugyanarra a víztartó rétegre telepített artézi kutak nyugalmi víztükre nem minden esetben vízszintes, hanem az bizonyos irányokban esést is mutathat. Ennek többnyire az az oka, hogy a megcsapolt vízadó réteg valamely irányban már eredetileg is vizet szállított. A hidrosztatikai elven működő kutaknak többsége Magyarországon a hegyvidékek és főleg karsztvidékek peremein fordul elő és a terep és a réteg szabadtükrű víznívójának egymáshoz viszonyított helyzetétől függően lehet terep fölé szökött vizet adó ún. pozitív és ez alatt beálló víztükrű ún. negatív artézi kút is. Rétegnyomásos artézi kutak Az ilyen típusú kutaknál a víztartó réteg fölé történő vízfeltörést a rétegnyomás okozza. A víztartó réteget, amelyet minden irányban vízzáró kőzetek vesznek körül, a fölötte levő kőzetek súlya terheli. Azonban a felső kőzetek súlyának csak egy része adódik át a víztartó kőzet szemcséire, amelyek azt az alsó rétegekre hárítják. A fennmaradó részt a rétegben található víz veszi át, amely minden irányban zárt térben lévén, kitérni nem tud. A víz azután szintén áthárítja az oldalsó és alsó rétegekre a fölötte levő kőzeteknek eme ráeső súlyrészét. Az ilyen természetű víztartó rétegeknek eredetileg csak vízszintes lehetett a nyugalmi víztükrük, függetlenül attól, hogy a terepszint és a víztartó réteg helyzete vízszintes-e vagy sem. Ekkor ugyanis a víz rétegnyomás ráeső részét teljesen kiegyenlíti, azaz a víztartó rétegben levő vízben a felette levő rétegek átlagos átadott súlya érvényesül (i. ábra) Az elmondottakból következik, hogy az ilyen természetű kutaknak hidrológiai és hidraulikai problémái nagy mértékben hasonlatosak a konszolidáció kérdéseihez, továbbá, hogy ebben az esetben is előfordulhatnak terep fölé szökő, pozitív, és az alatt maradó vízszintű, negatív kutak. piezometrikus szint dV vizzaro v i zvez et ó Udt idopontban^ ter e p eredeti piezometrikus szint piezometrikus szint t időpontban '////////////////////// f- R | d R | 1. ábra. Rétegnyomásos artézi kút metszete Hazánkban a nagyalföldi (főleg az 50-200 m közötti) kutak zöme az ilyen artézi típusú kúthoz tartozik. Gáznyomásos (gázos) artézi kutak Gázos kutaknál a vízben levő gázok fajsúlycsökkentő hatása okozza a víznívó felszökését a vízadó réteg fölé. Elvileg elképzelhető olyan eset is, hogy csak a gázok hatása működteti a kutat, de a gyakorlatban legtöbbször a rétegnyomásos szerkezettel együtt jelentkezik ez a típus. A gáz rendszerint földgáz, vagy széndioxid. A földgáz többnyire az Alföldön fordul elő, a széndioxid a Dunántúlon, de az utóbbi klasszikus példái főleg Erdélyben fordulnak elő. Az egyik fajta gázoskútnál a víztartó rétegben helyet foglaló vízben a gáz egész mennyisége oldott állapotban van jelen, tehát szabad gáz az ott uralkodó nagyobb nyomás miatt nincsen. Ez a gáz, vagy ennek egy része azonban nyomás csökkenésekor kiválik. A réteg megfúrásakor a rétegvíz a rétegnyomás hatására a kútban bizonyos magasságban beáll a gázkiválás megszűnése mellett. Ha ezt a kutat mesterségesen, pl. szivattyúzással megindítjuk, a gázkiválás megkezdődik, mert a kútban levő nyomás csökkent, a víz fajsúlya a kivált gáz miatt kisebb lesz, a víz nívója ennek következtében felemelkedik, és így az eredeti nyugalmi nívó fölött kifolyó vizet kaphatunk, természetesen bizonyos gázmennyiséggel együtt. A gázos kutaknál tehát (ellentétben a többi artézi kúttal) az üzemi vízszint magasabban lehet a nyugalmi víznívónál. Az üzemi vízszint magassága a nyugalmi szint fölött pedig a kifolyó vízmennyiségnek és a kút csőátmérőinek is függvénye. Egy másik elképzelhető alapeset az, hogy a víztartó rétegben nem akkora a nyomás, hogy az összes gáz oldott formában legyen jelen, tehát a rétegben állandóan szabad gáz is van és ez is hozzájárul a víz felszökéséhez. A földgázzal működő kutakra az Alföldön igen nagy számban találunk példát. Karcag-Berekfürdő kútjai adataival (I. és II. sz.) történt az első klasszikus tanulmány összeállítása Azóta számos, a gázok felhajtó erejével működő kutat tart számon az irodalom, föleg a mélyebb kutaknál. Szénsavval működő kútra példának felhozhatjuk az Erdélyben lévő 156 m mély málnási artézi kutat. Itt a szénsav a kút vizét időnként 34 m magasságra vetette. Széndioxid gáz miatt tört fel - egyébként szakaszosan az ipolynyitrai szökőkút is 520 m mély próbafúrásból.
