A Magyar Hidrológiai Társaság XXXIX. Országos Vándorgyűlése (Nyíregyháza, 2022. július 6-8.)
5. szekció - Hidrológia, hidrogeológia, hidraulika, numerikus modellezés - 29. Zagyva Dániel (FETIVIZIG): 1D-s talajvízszint modellezések kalibrálásának lehetőségei
1.1. Szivárgás telített talajokban A beszivárgó vizek hidraulikai tulajdonságait vizsgálva megállapítható, hogy a szivárgás történhet telített vagy telítetlen közegben. Telített talajokra Henry Darcy francia származású mérnök alkotta meg a máig használt 1. egyenletet: ahol: AH q = -ks*T q - víz fluxus [m/s] ks - telített talaj szivárgási tényezője [m/s] AH/L - hidraulikus gradiens [-] (1) Darcy-féle törvény alapján a sebesség (fluxus) a nehézségi erővel egyenesen, a súrlódási ellenállással fordítottan arányos. Több kutató is vitatja az összefüggés helyességét, mondván előállítása és megfigyelése gyakran csak laboratóriumi körülmények közt valósul meg. A szivárgás alapvető összefüggése összeillesztve a porózus közegben áramló folyadékok tömegmegmaradásának folytonossági egyenletével megadja a szivárgás alapegyenletét. Nem permanens esetben az 2. egyenlet írja le a szivárgási egyenlet: ahol: d ( dh\ d ( őh\ d ( dh\ dx \kxdx) + dy (ky öyj + dz (kz dz) h - nyomásszint [m] x, y, z - tér irányai kx, ky, kz - tér 3 irányában szivárgási tényezők [m/s] p - folyadék sűrűsége [kg/m3] Ss - fajlagos tárolási tényező [1/m] dh pSsät (2) A fajlagos tárolási tényező az egységnyi nyomásszint-változás hatására a kőzet kompressziója miatt, illetve a víz tágulása miatt felszabaduló vízmennyiség összege. A nyílt tükrű rendszerekben a víztárolási képességet fajlagos hozammal lehet jellemezni. A fajlagos hozam az a vízmennyiség, amennyi felszabadul egy egységnyi felületű, nyílt tükrű vízadóból, miközben a nyomásszint egységnyit csökken. Amennyiben a közeg anizotróp, akkor a szivárgási tényező komponensei nem egyenlők, ezért az 3. egyenletre módosul a számítás. d dx í dh\ d i dh\ d ( dh\ (kx^) + äy(kyäy) + dZ (kz dz) = 0 (3) ahol: h - nyomásszint [m] x, y, z - tér irányai kx, ky, kz - tér 3 irányában szivárgási tényezők [m/s] A telített közegbeli permanens szivárgás egyenletének (Laplace - egyenlet) megoldása megmutatja a piezometrikus nyomásszint értékét bárhol a háromdimenziós áramlási térben. Szükség szerint átszámítható kétdimenziós esetre, mely során az egyenlet megfelelő tagja egyszerűsödik és ekkor egy sík mentén megmutatja a nyomásszint eloszlását.
