Hidrológiai Közlöny, 2021 (101. évfolyam)
2021 / 4. szám
26 Hidrológiai Közlöny 2021. 101. évf. 4. szám Szivárgáshidraulikai kisminta-modell igazolása terepi mérésekkel Farkas Dávid Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék. 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. mf. 12. (E-mail: farkas.david@emk.bme.hu ) Kivonat A Mosonyi-Kovács kisminta-törvényen alapuló szivárgáshidraulikai kisminták eredményeinek helyességét legmegbízhatóbban valós méretben elvégzett terepi mérésekkel igazolhatjuk, viszont a próbaszivattyúzás tanulmányozásával foglalkozó hazai és nemzetközi szakirodalomban erre nem található példa. Jelen cikk laboratóriumi mérések validálását mutatja be a budapesti Mázsa téri és Könyves Kálmán körúti mintaterületek alapján. Az értékelés alapja a hasonlósági feltételek teljesülésének ellenőrzése, amelyek vizsgálata alapján a Mázsa térnél teljes, míg a Könyves Kálmán kőrútnál csak a geometriai hasonlóság volt megállapítható. A Mázsa téri mintaterületen a geometriai és a kinematikai hasonlóság is teljesült, és a kisminta valós méretre transzformált leszívás és vízhozam értékei nagyon jó egyezést mutattak a terepi adatokkal. Ezzel igazolható, hogy teljes hasonlóság mellett a kisminta és a terepi lépték paraméterei között az átszámíthatóság megvalósítható. A Könyves Kálmán körúti mintaterület esetében viszont a geometriai hasonlóság önmagában nem volt elegendő a laboratóriumi és a terepi mérések megfeleltetéséhez, a vízhozamok transzformációja csak jelentős hibával volt lehetséges. Az eredmények alapján kijelenthető, hogy teljes hasonlóság esetén a kisminta-modell igazolása sikeresnek mondható, így bizonyítható, hogy a laboratóriumi méretarányban nyert korábbi adatok is kiterjeszthetők valós méretekre, és ez vonatkozik a jövőbeli vizsgálatokra is. A kisminta-modellel folytatott kutatás méréseinek hitelesítésén túl a modell validálása bizonyítja, hogy a Mosonyi-Kovács modelltörvény a matematikai modellezés kiegészítéseként jól alkalmazható a termelőkutakban elvégzett próbaszivattyúzások laboratóriumi léptékű megfigyelésére. Kulcsszavak Próbaszivattyúzás, szivárgási tényező, szivárgáshidraulika, Mosonyi-Kovács kisminta-törvény, kisminta-modell. Validation of a seepage hydraulic scale model by field measurements Abstract Results of seepage hydraulic scale models based on the Mosonyi-Kovács model law can be most reliably verified by field measurements performed at real scale. However, there are no examples of such comparative study in the domestic and international literature dealing with pumping tests. The validation of laboratory measurements with the pumping tests of Mázsa square and Könyves Kálmán Boulevard (Budapest, Hungary) is presented in this article. Based on the examination of the real measurements' similarity conditions, the absolute similarity was determined at Mázsa Square, and only geometrical similarity was defined at Könyves Kálmán Boulevard. In Mázsa Square's case, both geometric and kinematic similarities were determined. The drawdown and discharge values extended to the actual size were shown in an excellent match with the field data. With the determination of absolute similarity, the conversion between the scale and field measurement parameters was verified. However, the Könyves Kálmán Boulevard's results were shown that the determination of geometric similarity is not enough for the conversion between the scale model and field test parameters because the transformation of discharge volumes has significant differences. Based on the results, the verification of the scale model was successful. The model's successful validation may result in previously obtained data on a laboratory scale extended to actual size. Furthermore, it can provide the reliability of future tests' results. Besides the validation of the laboratory measurements, the sandbox model's verification with field measurements proves that the Mosonyi-Kovács model law is applicable in laboratory-scale monitoring of pumping tests in pumped wells to complement mathematical modeling. Keywords Pumping test, hydraulic conductivity, seepage hydraulics, Mosonyi-Kovács model law, scale model. BEVEZETÉS A kisminta-törvények értelmében evidensnek tűnik az a megállapítás, mely szerint a modellezett és a valós léptékben megfigyelt jelenségek egymásnak könnyen megfeleltethetők, pontosan átszámíthatok. Ennek ellenére a téma hazai és nemzetközi szakirodaimát áttekintve nem található olyan cikk, melyben szivárgás- vagy kúthidraulikai célú kisminta-vizsgálatokat a Mosonyi-Kovács törvénnyel valós méretre átszámított eredményeit terepi mérésekkel igazolják. A validálás hiányának több oka is lehet. A szivárgáshidraulikai kisminták építésének célja általában kevésbé általános jellegű, inkább speciális problémák vizsgálata a céljuk. Elmondható, hogy a gyakorlatban nehézséget okozhat egy olyan fizikai modell megalkotása, mellyel két különböző méretarányban lezajló folyamat paraméterei között jó egyezést érhetünk el. Ezek mellett nem elhanyagolandó, hogy a numerikus modellezést támogató szoftverek folyamatos fejlődése háttérbe szorította a kisminta-modellek alkalmazását a próbaszivattyúzások értékelésében, valamint a víztelenítési problémák megoldásában. A szoftverek az esetek többségében helyettesíthetik a kismintákat, viszont különleges jelenségek és kapcsolatok vizsgálatakor a fizikai modellek továbbra is szerepet kaphatnak. Szivattyúzott kutak megfigyelését szolgáló kisminta-modellel végzett mérések legmegbízhatóbb igazolási módja a valós léptékben végzett mérésekkel történő összehasonlítás. Ha ez megbízható eredményt ad, akkor a laboratóriumban vizsgált paraméterek átszámolhatok valós méretekre. A modelligazolások - a téma hiányát tekintve - a szakirodalomban nemcsak gyakorlati, hanem elméleti jelentőséggel is bírnának.
