Vízügyi Közlemények, 1960 (42. évfolyam)
1. füzet - III. Öllős Géza: Kútszűrők hidraulikai vizsgálata
Kútszűrők 35 SZ. I vnter ' -К bnàrà réteg I УК. 600Т] többször rámutattunk arra, hogy a kútellenállás fogalmát aszerint kell értelmezni, hógy a kút milyen szerkezeti elemekből épül fel [16, 17, 18. 19]. A kérdés részletekbe menő elemzését az 1. ábra alapján végezzük el. Az 1. ábrán vázolt elméleti esetben a szűrővázat vagy a szűrőcsövet csak víztér veszi körül. Ilyenkor a kútellenállás (h 2) tényleg a kútpaláston belüli és az azon kívül levő vízszín különbségéből (h k—h b) adódik, mert hiszen a Q vízhozamnak a kútba jutása során a szűrőcső mellett keletkező vízszintkülönbség — ha eltekintünk a kúton belül levő áramlásból származó energiaveszteség kútbeli vízszintmódosító hatásától — valóban csak a szűrőcsövön való áthaladáskor jelentkező hidraulikai ellenállás következménye. A 2a és b ábrán a kút vízadó talajba van lemélyítve. A szűrőcső két oldalán levő vízszintkülönbség (h k—h b) tulajdonképpen két részből tevődik össze. Az egyik, a hj érték, a tengely szimmetrikus háromdimenziós talajvízmozgás sajátosságaiból származik. Ez az érték a kútellenállástól független, vagyis úgy tekinthetjük. mintha a szűrőcső nem is létezne. Nagyságát elsősorban a kút sugara (r 0) befolyásolja: a kútsugár csökkentésével h 1 növekszik (2a ábra), r 0 növelésével egyidejűleg csökken (2b ábra). A h 2 érték viszont már a szűrőcső jelenlétét és annak hatását tükrözi. A gyakorlatban alkalmazott kútátmérők esetében, a h 1 és h 2 nagyságára nézve a h ! > h 2 egyenlőtlenség áll fenn. Elméleti értelemben, ha r 0 1. ábra. Szűrőcsőellenállás Fig. 1. Filter resistance egy olyan közbenső r 0 érték, amelyre nézve /íj oo értékhez, akkor fellép majd pedig ezen túlhaladva a < h 2 egyenlőtlenség is. h 1 értékét modellkísérleteink alapján közelítőleg a 'h h k — h„= 0.228 Я (Я —- h b) 2 r n Я (1) összefüggésből lehet meghatározni. A további kutatási munkának kell tisztázni még azt, hogy azonos határfeltételek mellett pl. a vízadó talaj szivárgási tényezője (A) a h k •—h b értéket milyen mértékben befolyásolja. Durva szemcséjű vízadó talajokban ugyanis h u-—h b értéke, amint azt a gyakorlati megfigyelések mutatják, már elenyésző mértékűvé válik. A 2a és b ábrával kapcsolatban tett megállapításaink arra az esetre vonatkoznak. amikor a kúton belüli vízmozgásból származó energiaveszteségre nem voltunk tekintettel. Megtehető ez azért, mert az elhanyagolás a megállapítások elvi értékét nem befolyásolja. Ha a szűrőcső körül kavicsszűrő is van (3. ábra), akkor a vízszintek függőleges értelmű elszakadásának folyamatába a kavicsszűrő is bekapcsolódik. A h k — h b vízszintkülönbség (kútellenállás) ilyenkor a li x, li 2 és h 3 értékből tevődik össze. /íj ebben az esetben is független mind a kavicsszűrőtől, mind a szűrőcső jelen3*
