Hidrológiai Közlöny 1956 (36. évfolyam)

3. szám - Magyar Kálmán: Különböző nyomású összekapcsolt vízvezető rétegek közös nyugalmi vízszintje és együttes vízhozama

Magyar K.: Különböző nyomású összekapcsolt vízvezető rétegek Hidrológiai Közlöny 36. évf. 1956. 3. sz. 225 Ennek megfelelően a két összekapcsolt réteg Q

Z

e együttes vízhozama, az Sí szintnél mélyebben fekvő megcsapolás z

e~>x esetén két tagból fog állani : (h

e =2eiu + {Ze — %)fl (

1

4) azaz q

Z

e = 2

e (f

a 4-f^ — xfj [l/perc] (15) Példaként számítsuk ki, a már korábban felvett jellemzőjű, két összekapcsolt réteg együttes vízhozamát a térszint fölötti 1 m magasságban, ami az közös nyugalmi vízszinttől mérve 3,4 m, vagyis z

e = 3,4 m. Minthogy a felvett megcsapolási mélység az I. réteg ÍS'I nyugalmi szintje alatt van, a 15. egyenletbe behelyettesítve az értékeket : q

3t 4 = 3,4 (60 -f 40) — 2,4 . 40 = 340 — 96 = = 244 l/perc, amely egyezik a diagrammból 1 m-es ordináta magasságnál leolvasható értékkel. Ha a két különböző nyomású réteg együttes megcsapolásánál az összefogott rétegek együttes fajlagos vízhozamát vizsgáljuk, megállapíthatjuk, hogy ez, az I. réteg külön nyugalmi vízszintje fölötti szakaszon, a II. réteg fajlagos vízhozamával egyenlő. Ennél mélyebben a fajlagos vízhozam nem állandó, hanem változó érték, amely a megcsapolásnak a közös nyugalmi szinttől mért mélységével arányosan növekszik és közeledik a két réteg fajlagos vízhozamának az összegéhez, de ezt teljesen soha el nem érheti. Vizsgáljuk meg ezután a két különböző nyomású összekapcsolt réteg együttes vízhozamát a nagyobb nyomású réteg vízhozamához viszonyítva abból a szempontból, hogy mikor jelent előnyt a két különböző nyomású réteg összekapcsolása és mikor jár ez hátrányos következménnyel. Két különböző nyomású réteg összekapcsolása abban az esetben előnyös, ha az összekapcsolt rétegek együttes vízhozama a létesíthető depreszszió határán belül a nagyobb nyomású réteg vízhozamánál nagyobb. Hogy adott esetben melyik lehetőség következik be, az a diagrammok metszéspontjának a helyzetéből állapítható meg. A metszéspontban ugyanis a két összekapcsolt réteg együttes vízhozama éppen egyenlő a nagyobb nyomású réteg vízhozamával. A metszéspont zé-vel jelölt mélységét úgy számíthatjuk, hogy felírjuk az összekapcsolt rétegek együttes vízhozamát a metszéspont mélységében és felírjuk ugyanitt a nagyobb nyomású réteg vízhozamát. A két vízhozam egyenlősége alapján az ismeretlen z\-1 számíthatjuk : Qz

e — Ze (/ll + fi) — Xfi, = (zé + y) faEbből z'e (fii + fi) — x fl = (z'e + y) fn ahonnan A z'

e érték mindig a közös nyugalmi szinttől számítandó. Ha az így kapott z'

e érték a létesíthető depressziónál kisebb, vagyis a megcsapolás még ez alatt helyezhető el, a két réteg összekapcsolása előnyös, különben nem. Számítsuk most ki az előző példákban felvett jellemzőjű két rétegre a z'

e értékét : , _ 2,4-40+ 1,6-60 _ 96 + 96 __ 192 ~ 40 " 40 ~ ~4(T

_ = 4,8 m a közös Sk nyugalmi vízszinttől számítva. Az S/c szint a térszint fölött 4,4 m magasságban van, s így a most számított 4,8 m-es érték a térszint alatti — 0,4 m-nek felel meg. Ez az érték egyezik a 6. ábrában feltüntetett diagrammból leolvasható értékkel és azt mutatja, hogy a két réteg összekapcsolása előnyös, ha az összekapcsolt rétegek közös megcsapolását legalább is a talajszint alatti —1,0 m-es mélységben tudjuk elhelyezni, ami a kút vizének medencébe való elvezetésénél rendszerint megvalósítható. Még előnyösebbnek mondható a két réteg összekapcsolása abban az esetben, ha a réteg szerkezete lehetővé teszi a szivattyúzással való vízkitermelést, amikor az előbbi —1,0 m-nél lényegesen nagyobb depresszió is létesíthető. Két különböző nyomású réteg összekapcsolásánál általában a következő szabályszerűségek állapíthatók meg. 1. Ha a mélyebben fekvő II. réteg nyomása nagyobb a magasabban fekvő I. réteg nyomásánál, úgy az összekapcsolt rétegek közös nyugalmi vízszintje mindig az I. réteg nyugalmi szintje fölött fog beállani, vagyis a II. réteg megnyitása után az I. réteg nyugalmi vízszintjéhez képest vízszintemelkedés következik be. 2. Ha a mélyebben fekvő II. réteg nyomása kisebb a magasabban fekvő I. réteg nyomásánál, úgy az összekapcsolt rétegek közös nyugalmi vízszintje mindig az I. réteg nyugalmi vízszintje alatt fog beállani, vagyis a II. réteg megnyitása után az I. réteg nyugalmi vízszintjéhez képest vízszint süllyedés következik majd be. 3. A vízkitermelés szempontjából az összekapcsolásra mindig kedvezőbb az az eset, amikor a II. réteg nyomása az I. réteg nyomásához képest nagyobb, mert ebben az esetben, az összekapcsolt rétegek közös nyugalmi vízszint jét magasabban kapjuk és így magasabban lesz a lesülylyesztett üzemi vízszint is. 4. A két összekapcsolt réteg közös nyugalmi vízszintjének a két réteg nyugalmi vízszintjei közötti helyzetét a rétegek fajlagos vízhozama határozza meg. A fajlagos vízhozamok viszony-