Hidrológiai Közlöny 2005 (85. évfolyam)
3. szám - Csoma Rózsa: Az AEM alkalmazása a talajvízszintet stabilizáló visszatöltés vizsgálatára
CSOMA R.: AZ A EM alkalmazása talajvízszintet stabilizáló visszatöltés vizsgálatára 47 erőteljesebb, mint az előző hasonlójellegű ábrák esetén. Azonban nagyobb térségre vonatkozóan itt is megmarad az áramlás jellege. 6.2. A tó szintje A 17. ábra a relatív tószintet mutatja a relatív vízvezető képesség függvényében. A görbe most is leginkább a logaritmus függvényhez hasonlít. Az előzőeknek megfelelően itt is szerepelnek a C és E változatok szintjei. Látható, hogy a K-K változatok a C változatnál számottevően alacsonyabb tószintet alakítanak ki. Különösen a k/k, =100 érték alatt befolyásolja a tószintet a visszatöltés vízvezető képessége. 17. ábra: Tószint a vízvezető képesség függvényében 6.3. A tóba lépő fajlagos hozam Az utolsó ábrán a különböző irányból belépő relatív hozamokat foglaltuk össze a relatív vízvezetö képesség függvényében, feltüntetve a C és E változatok értékeit is. A görbék alakja az előzőekhez hasonlóan itt is logaritmikus jellegű. A 4.3. pont megfontolásainak megfelelően a görbék itt sem a 100 %-os értékből indulnak k/k, = 1 esetén. 0 50 100 150 200 25018. ábra: Hozam a vízvezető képesség függvényében Látható, hogy a keleti irányú hozam minden korábbinál erőteljesebben csökken, míg főként az északi és déli irányból megnő az áramlás. A tószinthez hasonlóan itt is a k/k, = 100-as érték mutat egy markánsabb határt. 7. Összefoglalás Jelen összeállításban a korábbiakban bemutatott analitikus elemek módszerét alkalmaztuk egy műszaki probléma megoldási lehetőségeinek vizsgálatára. A probléma a létesítendő tavak környezetében lép fel, ha a felszíni vízgyűjtővel nem rendelkező tó párolgása a talajvízből pótlódik. A térség szempontjából túlzott leszívást okozó tó partja mentén alkalmazott csekély vízvezetö képességű anyagból készült visszatöltés azonban a leszívásokat az elfogadható mértékűre csökkentheti. Jelen munka célja az ilyen művek kialakítási kérdéseinek vizsgálata. A számítások során egy feltételezett, magányos tavat vizsgáltunk, egyoldali visszatöltéssel. Nem vizsgáltunk olyan kérdéseket, mint a - több oldali visszatöltés, esetleg a tó részleges vagy teljes körbezárása, - egyéb lehetséges esetek akár az E változat "elfogadható állapota", akár K változatok védőszélessége tekintetében, - a kialakítás-kialakíthatóság kérdései, mint pl. rézsüállékonyság, rendelkezésre álló anyag, stb. - összetett anyagú visszatöltés pl. maggal kialakítva. Mindezek további vizsgálatok tárgyát képezhetik. A tó egy oldalán tervezett visszatöltés métereinek és vízvezető képességének széles körben elvégzett érzékenység-vizsgálata alapján az alábbiak állapíthatók meg: - a visszatöltés valójában egy lokálisan megnövekedett hidraulikai ellenállás, - a visszatöltés két oldala között a vízfelszín esése (hidraulikus gradiens) megnő a töltés nélküli állapothoz képest (lásd 8, 13, 16. ábrák), - nagy esés csökkenti a vízmozgást, így a rá merőleges irányú sebességek illetve fajlagos hozamok lecsökkennek (lásd 10, 18. ábrák). - a hiányzó vízmennyiség pótlására a másik három oldalról az áramlás erősödik (lásd 10. 18. ábrák), - mindezek ellenére a térség áramlási viszonyai gyökeresen nem változnak meg (v.ö. 4. és 8. 13. 16 ábrák), - a visszatöltés szélessége mind a kialakuló szinteket (talajvíz, tó), mind az áramlási viszonyokat csekély mértékben befolyásolja (lásd 8-10. ábrák), - a vizsgált tartományban a relatív szélesség minden jellemzőt (szintek, hozamok) leginkább lineárissal közelíthetően befolyásol (lásd 7, 9, 10. ábrák), - a visszatöltés AL túlnyújtása sem a szinteket, sem a hozamokat nem befolyásolja, hatása lokális (ld. 11-13. ábrák), - a legjelentősebb hatása a visszatöltés vízvezetö képességének van (lásd 14-18 ábrák), - a relatív vízvezető képesség inkább logaritmikushoz közeli módon befolyásol minden jellemzőt (lásd 15, 17, 18. ábrák). Fentiek alapján a hatékonyan működő visszatöltés javasolható méretei az alábbiak: -a 2. ábra szerinti közepes szélessége a vízvezetö réteg vastagságával közel azonos, - hosszúsága a védelmet igényelő szakasznak (tópart hossza) megfelelő, túlnyújtásra csak lokális igények esetén lehet szükség, - vízvezető képessége a környező vízvezető réteg húszad-ötvened része. 8. Irodalom CSOKÍA, R:. Talajvíz-áramlási modellek összehasonlító értékelése. Egyetemi doktori értekezés Budapesti Műszaki Egyetem, 1995. CSOMA, R. The Analytic Element Method for Groundwater Flow Modelling. Periodica Politechnica. Civil Engineering. Vol. 45/1, 2001. CSOMA, R. . Talajvíz-áramlás modellezése az analitikus elemek módszerével, Hidrológiai Közlöny, 82 évf. 4. szám. 2002 CSOMA, R.: A vízvezetö rcteg jellemzőinek lokális megváltozása az analitikus elemek módszerével modellezve, Hidr.Közl. 83. évf. 5. sz. 2003. CSOMA. R.: Talajvízrekesztő résgát szivárgáshidraulikai vizsgálata. Szakvélemény. Budapest, 2003. CSOMA, R. Tavak modellezési lehetőségei az analitikus elemek módszerével, Hidrológiai Közlöny 84 évf. 1. szám. 2004. HAITJEMÁ, H. M:. Analytic Element Modelling of Groundwater Flow. Academic Press, San Diego, 1995. KOVÁCS, Gr. : A szivárgás hidraulikája Akadémiai Kiadó, Bpest, 1972. OPLAZNIK, G.: Talajvizrekesztő kőzet résgát kivitelezésének műszaki terve. Méring Kft, Budapest, 2003. NÉMETH, E: Hidromechanika. Tankönyvkiadó, Budapest, 1963. S TRACK, O. D. L:. Groundwater Mechanics Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1989. A kézirat beérkezeti 2005. január 17.
