187530. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyó- vagy állóvíz medre alati porózus anyagban uralkodó folyadéknyomás meghatározására
1 187 530 2 a réteg áramlástanilag is megismerhető. Ugyanilyen módon aktív anyag, pl. oxidálószer is bejuttatható a 2 porózus rétegbe. Amennyiben igen gyakran van szükség mintavételezésre, kifizetődő lehet a víz továbbítására alkalmas szerkezetet (szivattyút) eleve beépíteni a szondába, és azzal együtt süllyeszteni a 2 rétegbe, majd a szivattyút a mintavételezésre alkalmas helyről- pl. az ábrán látható 16 mérőállomásról - lehet üzemeltetni. A találmány legfőbb előnye, hogy segítségével a meder alatti porózus rétegben lejátszódó folyamatok nyomon követhetők -, regisztrálhatók, amire eddig gyakorlatilag nem volt semmiféle lehetőség. A találmány például lehetővé teszi annak megállapítását, hogy mekkora meder alatti szűrőfelületet aktivizálnak a kutak, más szóval mekkora (a pontvonaltól befelé számítva milyen szélességű) mederágy biztosíthatja a parti-szűrésű kutak vízutánpótlódását. (Konkrét esetben a nyomásmérésekkel pl. megállapítható volt, hogy a kutak vízutánpótlódásához adott helyen 150-250 m szélességű Duna alatti mederágy aktivizálása szükséges.) Ennek megállapításához vizsgálni kell adott mélységben a nyomáskülönbségek változását a parttól való távolság függvényében. Ha már ismerjük az aktivizált mederágy-szélességet, intézkedni lehet szükség esetén a beavatkozások (pl. kavicskitermelés) korlátozása vonatkozásában. A szűrési folyamat behatárolása céljából a találmány segítségével meghatározható a meder alatti porózus rétegben a függőleges nyomáseloszlás is. Konkrét esetben nyomásmérés sorozattal megállapítottuk, hogy a nagy ellenállás közvetlenül a mederfenék térségében jelentkezik, a lassúszűrő-felületben egy-két nagyságrenddel nagyobb nyomásesés alakul ki, mint a réteg többi részében. Ennek alapján - kisebb elhanyagolással - függőleges beszivárgást és a szűrőréteg alatt közel vizszintes áramlást is feltételezhetünk. A találmány szerinti megoldás rendkívül jelentős előnye, hogy a mérési eredmények alapján következtetni lehet arra, hogy különböző adottságok mellett az alkalmazott üzemeltetési módok milyen hatással lehetnek a kutak hosszútávú vízadó képességére. Konkréten: meg lehet határozni azt, hogy a meglevő adottságok mellett milyen mértékig vehető igénybe a szűrőfelület anélkül, hogy abban- visszafordíthatatlan - károsodási folyamatok induljanak meg. Más szóval: a találmányok segítségével meghatározható, hogy adott kút vagy kútsor kihasználhatósága a vízutánpótlás oldaláról menynyiben korlátozott, vagy a vizutánpótlás lehetőségei alapján a kút vagy kútsor vízadóképessége milyen. A kutak vagy kútsorok elrendezésének a függvényében a meder alatti lassú szűrőn egyenlőtlen terhelés jön létre, nevezetesen a kúthoz közelebb eső területeken nagyobb, majd a távolsággal csökken az igénybevétel. A leginkább igénybevett szűrőtartományokban könnyen jelentkezhetnek eltömődések, miáltal távolabbi mederrészek kapcsolódnak be a víztermelésbe, aminek viszont nem mindig adott a lehetősége. A vízminta-vétellel egyrészt megállapítható, hogy el van-e zárva a szonda a meder feletti víztértől, másrészt a minták alapján nyomon kísérhető a meder alatti szivárgás, vagy a megváltozott meder alatti folyamatok vízminőségre gyakorolt hatása. ■ Konkrét esetben méréseket, illetve vizsgálatokat végeztünk két, azonosan kiképzett - ún. galériás - csáposk úttal. Távolságuk a partvonaltól azonos volt, és csaknem azonos vastagságú és minőségű vízvezető rétegbe települtek. A mérés időszakában az egyik kútnál a meder alatt háromszor akkora leszívás volt mérhető, mint a másik kútnál, ugyanakkor a vízkivétel durván fele akkora volt. Ez a különbség - normál hidraulikai számítások alapján - nem volt értelmezhető. (Megjegyezzük, hogy a beindulást követően az első kútnak is csaknem akkora volt a m3/nap teljesítménye, mint a másodiké, majd lassú hozamcsökkenés volt tapasztalható.) A leszívási értékek alapján (a függőleges nyomáseloszlás elhanyagolásával, és kisebb egyszerűsítésekkel élve) meghatároztuk a két kút meder alatti belépési (beszivárgási) sebességét a partéltől való távolság függvényében. Az eredményt a 2. ábra tartalmazza. Az I görbe az említett első kúthoz, a II görbe a második kúthoz tartozik. Jól érzékelhető, hogy az I kútnál eltömődés van, mig a II kútnál a beszivárgási sebesség lefutása jól együtt jár a nyomáskülönbség csökkenésével. A II kútnál a viszonylag nagy belépési sebesség egyébként nem feltétlenül előnyös; esetleg szükség lehet arra, hogy bizonyos esetekben, pl. emelkedő vízálláskor, amikor a nyomáskülönbség úgyis megugrik, vagy a téli időszakban bizonyos korlátozó intézkedéseket foganatosítsanak. A találmány tehát a gyakran milliárdos értéket képviselő szűrőrendszer kihasználhatósága és védelme vonatkozásában szükséges, rendkívül fontos adatok beszerzését teszi lehetővé, aminek jelentősége úgyszólván felbecsülhetetlen. Előnyös tényező, hogy a mérések és a mintavételezések ugyanazon a helyen bármikor megismételhetők, ami a nyomásviszonyok gyakorlatilag folyamatos mérését teszi lehetővé. E műveleteket a vízparton, vagy más, alkalmas helyen lehet végrehajtani. Járulékos előnyt jelent, hogy a csővezetékeken és a szondákon keresztül járulékos ráfordítás nélkül jelzőanyag, vagy aktív anyag (pl. oxidálószer) juttatható a porózus rétegbe. A találmány természetesen nem korlátozódik az eljárás fentiekben részletezett foganatosítási módjára, illetve a berendezés kiviteli alakjára, hanem az igénypontok által definiált oltalmi körön belül számos módon megvalósítható. Hangsúlyozni kívánjuk, hogy bár a találmányt a legszélesebb alkalmazási körével kapcsolatban, tehát a partiszűrésű vízbeszerző rendszereken keresztül mutattuk be, ahol a kutakat a vízfolyások erre alkalmas kavicsteraszára telepítik, a találmány más területeken is alkalmazható, így duzzasztóműveknél és más vízi létesítményeknél, általában minden olyan helyen, ahol a víztér alatt porózus kőzet (talaj), pl. kavics található, és az abban uralkodó folyadéknyomás, illetve folyadékmozgás, vagy folyadékminőség, nyomáselosztás stb. ismerete szükséges. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
