Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)
5. szám - Rózsa Attila: A víztermelő kutak kivitelezésének és hidraulikai kiképzésének minőség-ellenőrző értékelése
55 A víztermelő kutak kivitelezésének és hidraulikai kiképzésének minőség-ellenőrző értékelése Rózsa Attila PŐRUSVÍZ Mérnöki Iroda, 1039. Budapest, Jendrassik György u. 4. Kivonat: A szerző a víztermelő kutak kivitelezését és hidraulikai állapotát minősítő új kútjellemző, a kútkiképzési eredményességi együttható bevezetésére tesz javaslatot. Az együttható kiszámítása a visszatöltődés mérésen alapul, melynek során — akár permanens, akár nem-permanens víztermelési állapotot követően — a vízoszlopmagasságban kifejezett kútellenállás és a rétegjellemző szivárgási tényező a dolgozatban közölt összefüggések segítségével meghatározható. Az új kútjellemzővel a kút hidraulikai állapota a vízföldtani környezet és a peremfeltételek hatásától mentesen minősíthető. Kulcsszavak: víztermelés, kút-kivitelezés, kútellenállás. Bevezetés: A 30 méternél mélyebb víztermelő kutak kivitelezést követő műszeres kútszerkezeti és hidrodinamikai vizsgálatát kötelező jelleggel jogszabály, ,,A felszín alatti vízkészletekbe történő beavatkozás és a vízkútfúrás szakmai követelményeiről" szóló 101/2007. (XII. 23.) KvVM rendelet írja elő. E rendelet szerint hasonlóképpen kötelező legalább négyévente az időszakos kútvizsgálat elvégzése, mely ugyancsak kútszerkezeti és hidrodinamikai mérésekből áll. Ezek a vizsgálatok a frissen elvégzett munka, vagy a későbbi kútállapot mennyiségi és minőségi értékelését teszik lehetővé, így voltaképpen minőségellenőrző szerepük van. A mennyiségi teljesítést, azaz a geometriai oldalt (talpmélység, csövezés, tömszelencék és beépített szűrők helye, palástcementezés megtörténte stb.) a kútszerkezet vizsgálatok hivatottak ellenőrizni és értékelni, míg a teljesítés minőségi oldala az elkészült vízilétesítmény működését ellenőrző mérések (működő szűrőfelületek kimutatása és hidrodinamikai mérések) alapján ítélhető meg. A jelen dolgozatban a kivitelezési munka hidrodinamikai mérések (kútkapacitás vizsgálat és visszatöltődés mérés) alapján történő minőségi értékelésének lehetőségeit ismertetjük, melyre számos módszer áll rendelkezésre. A már ismert módszerek rövid áttekintésén túl egy hidrogeológiai peremfeltételektől független új kútjellemző bevezetésére teszünk javaslatot, mely az általunk korábban javasolt víztermelési hatékonysághoz hasonlóan (RÓZSA A., 1996) a kútellenállás meghatározásán alapul. A kútkiképzés hidraulikai minőségét, hatékonyságát a hidrogeológiai gyakorlatban különböző módszerekkel értékelik. Általában egy, a valódi kútra jellemző értéket hasonlítanak össze egy elvárt, elméleti értékkel, s a kettő hányadosa az elvégzett munka eredményességének minősítője. A különböző viszonyszámok neve azonban nem vált határozottan széjjel, s ma ugyanazt a hányadost más-más névvel illetik, illetve ugyanazt a megnevezést különböző kútjellemzőkre is alkalmazzák. Az alábbiakban ezeket ismertetjük, és kísérletet teszünk pontosításukra. A kivitelezés minősítése a maximális vízhozam alapján: A kivitelezés egyik működés-centrikus megítélési lehetősége a tisztító- és próbatermeltetés során elért maximális homokmentes vízhozam (Q ma x), és az elméletileg kitermelhető legnagyobb vízhozam, az ún. vízbefogadó képesség (öo) összehasonlítása. E jósági tényezőnek (f, %) nevezett & alakú hányadost a Vízkutató és Fúró Vállalat szakemberei vezették be (KONYOR L., 1968; JANKÓ G„ 1973). Amenynyiben a jósági tényező meghaladta a 100 % értéket, a kivitelezést sikeresnek könyvelték el — hiszen a kútból több víz jött, mint ami elvárható volt — ellenkező esetben a kút további tisztítását, termeltetését írták elő. A szakemberek a nevezőben lévő vízbefogadó képességet (Qo, mVnap) az alábbi összefüggéssel számították ki: Q 0-2nxr fxMxv 0 , ahol r f— a furat átmérője (m); M •— a megnyitott, beszűrőzött rétegvastagság (m); v 0 — kritikus szivárgási sebesség (m/s). A kritikus szivárgási sebesség az a legnagyobb Darcy-féle szivárgási sebesség, amely mellett bizonyos mértékű szemcsekimosódás (szuffúzió) ugyan létrejön, ám a rétegváz tönkremenetele még nem következik be. Számítására különböző szerzők más-más tapasztalati összefüggéseket ajánlanak. Közülük itt kettőt említünk meg: = 4k_ (m/s; m/s) (SICCHARDT, 1928), 0 15 (m/s; m/s) (A BRA MOV, 1952). V° 30 Az első képlet alkalmazása elterjedtebb, az utóbbi helyességét víztermelő kutak esetében magyar kutatók kísérleti úton is igazolták (KOVÁCS GY.-UJFALUDIL„ 1983). A kivitelezés ily módon történő megítélésének azonban több problémája van: 1. Egyrészt az elméletileg kitermelhető vízhozam (vízbefogadó képesség) csak meglehetősen pontatlanul állapítható meg a kritikus szivárgási sebesség különböző módszerekkel kapott eltérő eredményei miatt; 2. Másrészt a kútkiképzés során a kivitelező nem feltétlenül törekszik a maximális homokmentes vízhozam elérésére, gyakran megelégszik a megbízó által elvárt vízhozam igény kielégítésével; 3- A Q max-hoz hasonló végsebesség jellegű paraméterek önmagukban csak igen felületes megítélést tesznek lehetővé, az elérésükhöz szükséges befektetett munkát is tükröző teljesítmény vagy gazdaságossági jellegű, valamint fajlagos paraméterekhez képest. Fölmerül tehát az igény a kivitelezés fajlagos jellemzők alapján történő megbízhatóbb, alaposabb megítélésére. Ez a víztermelő kutak esetében a vízhozam és a hozzá tartozó depresszió együttes vizsgálatát jelenti. Kútkapacitás vizsgálat: A kútkapacitás vizsgálat során a vízi-létesítmény vízhozam-görbéje kerül megállapításra. A vízhozam-görbe (teljesítmény-görbe) megmutatja, hogy az adott vízbeszerző mű az egyes vízhozam lépcsőket milyen depreszszió vagy üzemi vízszint mellett szolgáltatja. Rétegvizet termelő kutak esetében — s az esetek többségében ilyen vízbeszerző művekkel van dolgunk — a lamináris áramlás fönnmaradása mellett a vízhozam-görbe egyenessel közelíthető. Ebből fakadóan az elkészült kút hidraulikai jellemzéséhez többnyire a teljes görbe helyett a közelítő egyenes meredeksége is elegendő. Az egyenes meredeksége — pontosabban annak reciproka — az egységnyi leszívásra jutó vízhozam gyarapodás, azaz a fajlagos vízhozam.
