Hidrológiai Közlöny 1960 (40. évfolyam)
1. szám - Öllős Géza: Inhomogén talajok hatása a kutak vízhozamára
40 Hidrológiai • Közlöny 1960. 1. sz. öllős G.: Inhomogén talajok hatása a kutak vízhozamara A gyakorlati tapasztalatok pedig azt mutatják, hogy bizonyos vízáteresztőképesség felett a tengelyszimmetrikus, háromdimenziós szivárgás következményeként fellépő hk—hb elszakadás alig észrevehető mértékre csökken le. Az elszakadás kérdésének szabatos megoldhatóságát a talaj inhomogén állapota még inkább megnehezíti (12. ábra). A különböző inhomogén talajszerkezethez tartozó, a hk és hb kapcsolatát jellemző görbék, a homogén talajt képviselő görbétől kisebb-nagyobb mértékben eltérnek, ami azt jelenti, hogy a szivárgási rendszer külső határfeltételeinek változatlan volta mellett, a belső határfeltételek hatását is figyelembe kell venni. Az ábra jól mutatja, hogy a homogén talajbeli elszakadástól legnagyobb mértékű eltérést az agyagrétegek okoznak. Kútvizhozam, Vízellátási szempontból a legfontosabb adat a kútból kitermelhető víz mennyisége. Ennek számítása homogén talaj esetén a Dupuit-elmélet alapján a gyakorlat szempontjából kielégítő pontossággal lehetséges [7, 12, 13, 17]. Az inhomogén vízadó talajból származó víz mennyiségének számítására azonban még nincs általánosan elfogadott és igazolt eljárás. A vízhozam szabatos számítása valószínűleg nem is válik lehetővé. Még a legegyszerűbb inhomogén talaj esetén is, — amikor a réteghatársíkok vízszintesek és egymással párhuzamosak-, a következő nehézségeket kell figyelemmel tartani : a) Ámbár a szivárgás anizotrop jellegű, még sem tökéletesen az, még kis kútbeli leszívások esetén 1,00,90,80,10,6\o,50,40,30,20,1ű9 9 12 15 18 21 24 21 30 33 36 39 42 45 h> -i 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 b„/H 0,8 0,9 1,0 sem. Nagyobb leszívásoknál pedig az áramvonalak már rendszerint metszik a réteghatársíkokat. b) A tengelyszimmetrikus, háromdimenziós kútpalást melletti talaj vízmozgás fizikai folyamatát még homogén talaj esetén sem ismerjük kielégítő módon. Természetszerűleg még kevésbé ismerjük inhomogén talaj esetében. Á kútvizhozam számítására használt Dupuitféle elmélet azonban, amellett, hogy magát a homogén talajban lejátszódó szivárgás folyamatát csak elég gyengén jellemzi, mégis használható. Kézenfekvő tehát, hogy a vízszintes és egymással párhuzamos rétegezettségű talajokból nyerhető vízhozam számítására az anizotrop szivárgás törvényeit próbáljuk felhasználni. Amint az (5) egyenletből, illetőleg a 2. ábrából következik, a szivárgás jellege, a kútpaláston belüli és kívüli vízszintek elszakadása következtében a vízáteresztőképességet illetően, tulajdonképpen még a teljes kútbeli leszívás mellett is anizotrop jellegű marad. Különösen áll ez a megállapítás a valóságban történő kutak üzemeltetésére, amikor a leszívás viszonylag nem nagy mértékű. A 9. ábra viszont azt mutatja, hogy a kútbeli leszívás növelésével az egyes kísérleti változatokhoz tartozó leszívási görbék jellege, sőt azok magasságbeli elhelyezkedése sem tér el általában nagymértékben a homogén talajhoz tartozó leszívási görbéktől. Ezen megfontolások alapján a homogén talajra vonatkozó Q = nk (H~ — hl) 12) In R/r f í kútegyenletben a k tényezőt helyettesítsük az anizotrop szivárgást jellemző k _ d, k x -f d 2 k s + .. . + d n k „ 1 3^ di + d 2 + • • - + d„ tényezővel. Ilymódon a vízszintes, egymással párhuzamosan rétegezett vízadó talajból nyerhető vízhozam közelítőleg a következő összefüggésből számítható : 0 = di ki + d 2 k* + . . . + d„ k n H~ — hb 7l~ d\ + d 2 + . . . + d n In R/r„ ' (14) 12. ábra. A kútpaláston belüli és kívüli vízszint (hb, illetőleg hk) egymástól való függőleges értelmű elszakadása inhomogén talaj esetén <t>m. 12. Pa3pbie eopu30Hma eodbi e eepmuKanbHOM nanpaeAeauu enympu cmeHKU Kojiodqa u ene ee ([hb u hk) « cnynae neodHopodnozo epyHtna Fig. 12. Verticai departure of ivater levels within and outside of the well mantle (hb, respectively hk) in the case of inhomogeneous soils Ennek az egyenletnek az alkalmazhatóságára mutatott rá Schneebeli G. is [12]. Az 1. táblázat utolsó vízszintes sora tartalmazza a (13) egyenletből számított szivárgási tényező értékeket. A (14) egyenlet alkalmazhatóságát illetően ezeket az utóbb említett szivárgási tényező értékeket célszerű összehasonlítani a táblázatban feltüntetett, (12) egyenletből nyert szivárgási tényezők átlagértékével. Természetesen az alkalmazhatóság határait és feltételeit további, részletes laboratóriumi és valóságban végzett megfigyelésekkel kell tisztázni. A vizsgált változatokhoz tartozó vízhozamgörbéket a 13. ábra tünteti fel. A vízhozamgörbék elemzése során a következő megállapítások tehetők : a) Amennyiben az általunk alkalmazott egyetlen durva homokréteget két durva réteg váltja fel (B. és G változat) ez a különbözőség vízhozamban nem ad számottevő eltérést. Ez azzal
