A Magyar Hidrológiai Társaság XXXIX. Országos Vándorgyűlése (Nyíregyháza, 2022. július 6-8.)
5. szekció - Hidrológia, hidrogeológia, hidraulika, numerikus modellezés - 3. Dr. Csoma Rózsa - Wagner Flóra (BME): Visszatöltési megoldások kavicsbányatavak kedvezőtlen hatásainak csökkentésére
A tartózkodási idő helyreállítása A vizsgálatok célja A hazai kavicskitermelés a bevezetésben megfogalmazottak szerint gyakran kötődik vízfolyásokhoz vagy közvetlen környezetükhöz. Másrészt viszont nagyobb vízfolyásaink mentén több helyen működik, vagy terveznek parti szűrésű vízbázisokat (Aujeszky et al, 1990). Bár az ilyen vízbázisok megállapított védőterületei közül a hidrogeológiai védőidomon belül nem kizárt a bányászat, a megfelelő együttműködés érdekében fontos az érintett felek összhangja. Az alábbiakban ezen összhang megteremtéséhez igyekszünk segítséget adni. A hidrogeológiai védőterületek meghatározása egyszerűsítve azon alapul, hogy a felszíni víz a felszín alá kerülve milyen elérési vagy tartózkodási idővel jut el a víztermelő létesítménybe. Abban az esetben, ha a bányászat miatt a védőterületen új szabad vízfelület alakul ki, akkor ez a tartózkodási idő nyilván lecsökken. Ugyanakkor a megfelelő helyen, a megfelelő méretekkel kialakított visszatöltés alkalmas lehet a lecsökkent tartózkodási idő helyreállítására. A kisebb vízvezető képességű visszatöltés valójában megnövekedő hidraulikai ellenállást jelent, mellyel adott vízfelszín esés mellett lecsökken vízmozgás sebessége. A kisebb sebesség pedig nagyobb elérési időt jelent, mellyel a vízbázis biztonsága helyreállítható, esetleg még növelhető is. Ilyen esetekben a cél a rendelkezésre álló anyag szivárgási tényezője alapján a visszatöltés méretének - szélességének - becslése, mellyel lecsökkent a tartózkodási idő helyreállítható. Az alábbiakban ismertetendő módszer - bár számos közelítést tartalmaz - megbízhatóan tudja becsülni az igényelt méretet. A számítások alapja dh Fent megfogalmazott cél érdekében induljunk ki a Darcy-törvény alábbi alakjából: v = —k ds ahol: v, m/d : a Darcy-féle szivárgási sebesség, k, m/d : a szivárgási tényező, dh, m : a nyomásmagasság (talajvízszint) megváltozása, ds, m : a víz által megtett úthossz, S = dh/ds : a hidraulikus gradiens. 16. ábra. A tartózkodási idő A 16. ábra nyomán, az ott feltüntetett két pont között a tartózkodási idő a sebesség definíciójának segítségével a következő: veff = —, melyből a tartózkodási idő T = f*2 1 ds = df fs2~ds S i v ahol az előbbieken túl: S2 1 sl veff veff, m/d : a szivárgás tényleges sebessége, veff = v/n, n, - : a porozitás. Mindezeket egy védőidomon belül fejlesztendő bányára is alkalmazhatjuk. A terület metszetét a 17. ábra mutatja a kitermelés megkezdése előtt, valamint a kitermelés és a visszatöltés után. A bányatelek határát kettős sárga vonal jelzi. Az a./ rész kiindulási állapotában az ott jelzett ds0 szakasz kitermelése, majd ds1 védősáv visszatöltése után alakul ki a b./ rész végállapota, ahol a szaggatott barna vonal az eredeti állapotot jelzi.
