Vízügyi Közlemények, 2000 (82. évfolyam)

2. füzet - Ujfaludi László: Felszín alatti víztartók szivárgási együtthatójának becslése elektromos mérések alapján

Felszín alatti víztartók szivárgási együtthatójának becslése elektromos mérések alapján 3 19 Hasonló gondolatmenettel belátható, hogy ha növekvő К értékekhez csökkenő n értékek tartoznak, akkor a (25) egyenletben C2 negatív, vagyis a (27)-ben F kitevője pozitív lesz, tehát F növekedésével К is nő. 7. Következtetések, javaslatok A laboratóriumi és a terepi mérések elemzése azt mutatta, hogy agyagmentes, szemcsés anyagú víztartókra mind a Pfannkuch-modeW, mind az empirikus modell helyesen írja le а К = f(F) kapcsolat várható trendjét. Az előbbi azért tekinthető jobb modellnek, mert a folyamat fizikai jellemzőiből indul ki. A laboratóriumi kísérleteknek a kombinált Pfannkuch-Bikerman-modeW — a (18) és a (10) egyenlet - alapján történő értékelése során bebizonyosodott, hogy а К szivárgási együttható növekedésével az £ dielektromos állandó csökken, míg a k

s felületi vezetés nő, amint az a 6. ábrából látható. A felületi vezetés viszont - különösen közepes és finom homok esetén - alig függ a folyadék ^/-fajlagos vezetőképességétől. (A felületi vezetés klasszikus modelljeinek ismeretében ez váratlan eredmény, mivel a folyadék vezetőképességének növekedésével a felületi vezetésnek csökkennie kellene.) Az is szembetűnő ugyanakkor, hogy a Bikerman-modellel számított értékek trendje összhangban van ezzel a meglepő kísérleti tapasztalattal. A korábbi évtizedek terepi kutatásainak jó részét annak reményében folytatták, hogy a szivárgási együttható t kizárólag az elektromos formatényező ismeretében megbízhatóan becsülni lehet. A Pfcinnkuch -modell alapján (18. egyenlet) nyilvánvaló, hogy ez az elvárás irreális. A modell — amelynek érvényessége az előzőek alapján bebizonyosodott - a probléma megoldására is útmutatást ad. A kulcsparaméter szemmel láthatóan a k

s felületi vezetés (18. egyenlet). Értéke közvetlenül nem mérhető sem terepen, sem laboratóriumban, de megbízhatóan becsülhető a (10) Вikerman-íormulával, ha az e dielektromos állandó ismert. A klasszikus elektromos mérési módszerekkel e értéke nem mérhető. Az utóbbi évtizedekben azonban kifejlesztettek néhány új módszert a dielektromos állandó terepi mérésére. Ilyen a TDR-módszer (Rajkai 1991, Heimovaara 1994), a kapacitancia-szondázás és az ún. theta-szondázás módszere; ezek összehasonlítását részletesen ismerteti Robinson-Gardner-Cooper ( 1999). Az említett módszerek lényege, hogy nagyfrekvenciás elektromágneses hullámokat bocsátanak a közegbe és a terjedési sebesség, a kapacitív ellenállás, vagy az impedancia mérése alapján következtetnek e értékére. Az agyagmentes, szemcsés anyagú víztartó rétegek szivárgási együtthatójának becslésére célravezetőnek látszik a következő módszer (Ujfaludi 2000): - a belső formatényező (F

t) becslése a Cornell-Katz féle (16) egyenlet alapján (az ehhez szükséges w-érték mérhető pl. neutron-szondával); - a látszólagos formatényező meghatározása felszíni elektromos szondázás, vagy karotázs-mérések és a rétegből vett folyadékminták mérései és a (13) egyenlet alapján (ekkor már a 18. egyenlet Ay értéke is ismert, mivel k

f =1/ p

y); - az с dielektromos állandó meghatározása valamelyik említett módszerrel, majd