Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)
5. szám - Léczfalvy Sándor: A rétegvíz és kitermelése
LÉCZFALVY S .: A rétegvíz és kitermelése 287 négyzetgyökös összefüggésben van az s depresszióval, (m = a. vízadó réteg vastagsága, k = áteresztőképeségi együttható - szivárgási tényező, R = depressziós hatósugár, r - kútsugár). A víztartó réteg ellenállásánál itt csak azt kell megjegyeznünk, hogy az abban helyet foglaló víz és a kút vízszintje közt különböző okoknál fogva vízszál-elszakadás léphet fel, amely a kútellenálláson (szűrőellenálláson) kívül a réteg vízvezető képességének is függvénye lehet. Különösen ez a helyzet szabadtükrű, tehát nem artézi jellegű kutaknál. A kútellenállás tulajdonképpen több tényezőből tevődhet össze, így a szűrőellenállásból, a kútban történő belépési és iránytörési veszteségekből, csősúrlódási veszteségekből (pl. a szívócső belépési veszteségéből). Vannak, akik a kútellenálláshoz sorolják a rétegellenállást is. A tapasztalatok szerint azonban nagyobb értékű a szűrőellenállás és a súrlódási ellenállás. Ezeknek az ellenállásoknak megfelelő mértékben tartását a kútkiképzés méretezésénél kell szem előtt tartanunk. A szűrőellenállások nagyságrendjére jó példát szolgáltatnak ugyanarra a rétegre telepített szűrő nélküli és szűrővel ellátott kutak egybevetett adatai. így pl. egy k = 3 m/d-jű homokrétegből, amelynek vastagsága 6 m volt, a szűrő nélküli kút ugyanakkora depresszióval kb. kétszer akkora hozamot adott, főleg nagyobb hozamoknál és kisebb csőátmérő esetében. A 3. ábrán látható egy nagyobb hozamú kút Q = f(s) görbéje. Ez a kút Hévíz hidegvízellátására létesült, a terepszinten 2000-2500 l/min kifolyó vízhozammal A 46 m mély kút szűrő nélkül készült, és pannon homokkőből, konglomerátum vizéből táplálkozik. A 2. jelű görbe a ténylegesen mért adatokat jelenti. Az 1. jelű görbe a súrlódási veszteségek levonásával készült, s látható, hogy a görbe teljesen lineáris, ha súrlódási veszteségeket levonjuk. Készítés közben a kút alsó 2 m hosszú szakasza kisebb átmérőjű volt, és ekkor a 3. jelű görbe volt a Q = fis) függvény. A kút felbővítése terepszinten kifolyóan kb. 500 l/min többletvizet eredményezett. Amikor egy kútnál különböző konstans depresszióknál a vízhozamokat megmérjük, s ezekből a kút Q = f(s) görbéit megrajzoljuk, minder említett hatás együttesen szerepel a mérésben, tehát a vízadó réteg jellemzőit elvileg nem tudjuk teljesen pontosan meghatározni. Kis vízhozamoknál, kis depresszióknál azonban az említett hatások a rétegben mozgó víz jellegétől eltekintve általában elhanyagolhatók, és ezért elsősorban a görbe ezen a szakaszon a rétegre jellemző. Nagyobb hozamoknál, illetve depresszióknál többek között ezért is szoktunk egy észlelő kutat közvetlenül a termelő kút mellé tenni. A Q = ffa) görbékre általában az az eddigi tapasztalat, hogy kisebb depresszióknál mindenképpen lineárisnak tekinthetők, amiből pl. az is következik, hogy akkor a vízadó rétegben lamináris a vízmozgás. Ha a kutat mélyebben csapoljuk meg, azaz egyre nagyobb depresszióval üzemelünk, előfordulhat, hogy a Q = ffs) görbe nem lineáris, hanem valamilyen hatvány-parabolává válik. Bizonyos leszívás után azonban a vízhozam már semmiféleképpen sem nő, hanem a kút egyszerűen tönkremegy. Ez a tönkremenés abban áll, hogy a kút beomlik, vagy homokos rétegeknél a vize nem tud letisztulni, a finomabb frakciókat állandóan berántja, a kút "homokol". Ez a pont a Q = f(s) görbe kritikus pontja, és az a vízhozam, amely mellett a kút még éppen nem megy tönkre, a kút maximális vízadóképessége (Ezt a hozamot azonban nem biztos, hogy mindig adni tudja a kút, s nem biztos, hogy a vízadó rétegből kitermelhető-e egyáltalában, és mennyi ideig.) A hévízi kutaknál a kritikus pont kb. 2,6 m-es depressziónál kb. 5500-6000 l/min. hozamnál következett be. Egyébként a kritikus pontot fokozatos, lépcsősen eszközölt próbaszivattyúzásokkal szoktuk tapasztalati úton megállapítani (ha egyáltalán lehetséges olyan nagy vízhozam és depresszió létesítése). Homokos, kavicsos vízadó rétegeknél Sicchard, illetve Abramov képletét szoktuk közelítő számításokhoz alkalmazni. A mi tapasztalataink szerint inkább Abramov képlete jobb, de meg kell mondani, hogy a kritikus pontot még jelenleg nem lehet elméleti képletekkel megnyugtatóan számolni, és a gyakorlatban a tapasztalati adatok a fontosak. Abramov szerint a kritikus sebesség a Vj b.=60-70\Jk (3) képlet alapján számolható, ahol v k r (m/nap), k (m/nap) dimenziójú. A kritikus sebességből pedig a maximális vízadóképesség: 5 max = vtor 2 r* 0 n ( 4> ahol r a kútsugár, m a vízadó réteg vastagsága. Gázos kutak Q = fl(s) görbéi Gázos kutak Q = f(s) függvénye lényegében hasonlatos a mammutszivattyú, azaz köznapibb nyelven a kompresszor jelleggörbéihez, s szerkesztésük is ugyanolyan elvek alapján történik. Teljes ismertetésük számunkra azért érdektelen, mert a vízellátásban számbajöhető mélységű kutaknál igen kevés a gázos elven működő kút A Q = f(s) görbék szerkesztésének általános elve: A teljes H 0 elméleti szállító magasságból - amely H 0 magasságot a gázmentes víz nyugalmi szintjétől méijük - levonjuk a már szabad gázt tartalmazó felső csőszakasz veszteségeit, A ret. Ekkor kapjuk a hatásos szállító magasság H értékeit a vízhozam függvényében. Ebből az értékből levonjuk a vízvezető réteg jelleggörbéje által mutatott veszteséget (h 2) és a gázmentes csőszakasz súrlódási veszteségét (h }). A H c- (h, + h 2 + h s) = H - b görbéből leolvashatjuk az adott vízhozamhoz tartozó üzemvízszint értékét.
