Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)
5. szám - Rózsa Attila: A víztermelő kutak kivitelezésének és hidraulikai kiképzésének minőség-ellenőrző értékelése
RÓZSA A. \ víztermelő kutak kivitelezésének minőségi értékelése 57 A szivárgási tényező változás a kútépités során óhatatlanul bekövetkezik, mértéke és előjele a kivitelezés szakszerűségétől, alaposságától függően különböző lehet (1. ábra). Amennyiben a vízadó réteget a fúrás során fúróiszappal elárasztják, s a rétegtisztítás során kellően nem takarítják ki, vagy rossz áteresztő képességű, túlzottan finom szitaszövet kerül beépítésre, az a réteg eredeti állapotához mérten többlet-ellenállást jelent, s a kút felé szivárgó víz az érintett szakaszon csak nagyobb nyomásesés árán képes átküzdeni magát, következésképpen ugyanazon vízhozam kitermelése csak nagyobb depresszió árán valósulhat meg. A kútellenállás ebben az esetben pozitív előjelű (1. ábra bal oldala). Ellenkező esetben, amikor a vízadó réteg harántolásakor öblítő-közegként tiszta vizet alkalmaznak, s így réteg-eltömődésre nem kerül sor, vagy a kút körül kavicsköpenyt alakítanak ki, vagy a rétegtisztítás során az apró kőzetszemcsék a kőzetvázból eltávolításra kerülnek, ráadásul a szürőválasztás is a rétegszerkezethez igazodva, harmonikusan történik, abban az esetben a kútkörnyezetben az eredeti jellemzőkhöz képest kedvezőbb tulajdonságú, kisebb ellenállású, a víz számára csekélyebb akadályt jelentő tartományt hozunk létre, amelyen a víz a vártnál kisebb nyomásesés mellett tud áthaladni. Ennek eredményeként a kútból az adott vízhozam kisebb depresszió mellett termelhető ki, mint az elméleti, tökéletes kút esetében. A kútellenállás ekkor negatív előjelű, hiszen csökkenti az elméleti depressziót (1. ábra jobb oldala) = h„ 2. ábra: A visszatöltödés mérés kiértékelése, a gáthatás meghatározása a megelőző permanens víztermelési állapotra kidolgozott módszerrel A viszonyítási alap mindkét esetben az elméleti, tökéletes kút, amely ellenállásmentes, azaz ott egészen a kútszűrő belső felületéig a vízadó réteg eredeti szivárgási tényezője érvényesül, a kút belsejében pedig semmiféle további hidraulikai ellenállás nem lép föl. Abban az esetben, amikor a visszatöltödés mérés megkezdéséig még nem alakult ki a permanens állapot, azaz az üzemi vízszint kútban még nem állandósult, akkor az ugyancsak grafoanalitikus THEIS RECOVERY TEST (in: H.-R. LANGGUTH - R. VOIGT, 1980), azaz a THEIS-féle „leszívás utáni visszatöltödés" módszer alkalmazása javasolható, amely a visszatöltödés során figyelembe veszi a víztermelés leállítást megelőző időtartamát is. Ekkor a szivárgási tényezőt a szemilogaritmikus görbén — ahol a vízszintes tengelyen most a képzetes idő (dimenzió nélküli idő) tízes alapú logaritmusa, a függőlegesen pedig a kútbeli vízszint szerepel (3. ábra) — az előbb bemutatott hányadossal határozzuk meg, míg a kútellenállás számítására - korábbi módszerünk gondolatmenetét követve - az alábbi összefüggést vezettük le: 4 rcxk,. ahol t r S . ° 2,25xa A képletekben szereplő betűk jelentése megegyezik az előzőekben leírtakkal, azzal a kiegészítéssel, hogy t 0 és t P - időtartamok a víztermelés leállításától kezdődően mértek (nap), míg a í JZI V - a visszatöltödés előtt végrehajtott termeltetés időtartamát (nap) jelenti. Fontos fölhívni a figyelmet arra, hogy a kútellenállás vízhozam függő, így mindig csak az adott vízhozammal együtt értelmezhető. Nagyobb vízhozamhoz abszolút értelemben nagyobb kútellenállás tartozik. A különböző vízhozam értékekhez tartozó kútellenállás kiszámításával az elméleti, tökéletes kút vízhozam görbéje fölrajzolható. A tényleges vízhozam görbe viszonyítási alapja így máris rendelkezésünkre áll (4. ábra). Az elvégzett visszatöltödés mérés kiértékelése alapján megállapított, a vízadó réteget jellemző szivárgási tényező 0Kéieg). és kútellenállás (Aí e) ismeretében máris két, kivitelezést minősítő kútjellemző kiszámítására nyílik lehetőség: az egyik a gáthatás tényező, a másik a kúthatékonyság. A kivitelezés minősítése a gáthatás tényező alapján: A gáthatás tényezőt Spiriev Bojidar, a Kútvizsgáló Osztály akkori vezetője vezette be a Vízkutató és Fúró V.-nál az 1960-as évek végén, s annak használatát - egyszerűsége miatt - a VITUKI még 1987-ben is javasolta (VITUK1, 1987) a vízmü-kutak hidraulikai állapotának megítélésekor. idö (perc) 10 100 1000 -8,00 -9,00 -10,00 -11,00 -12,00 -13,00 -14,00 -15,00 -16,00 3. ábra: A visszatöltödés ntérés kiértékelése, a gáthatás meghatározása a megelőző nem-permanens víztermelési állapotra kidolgozott módszerre l vízhozam (m /nap) 150 200 250 ábra: Az elméleti kút és a hidraulikailag rosszul, illetve jól kiképzett víztermelő kút vízhozam görbéje
