Hidrológiai Közlöny 1964 (44. évfolyam)
1. szám - Könyvismertetés
öllős G.: A karsztrendszerben lejátszódó hidraulikai folyamatok Hidrológiai Közlöny 1964. 1. sz. 27 A vízmennyiség kapcsolata a hidrosztatikus nyomással és a megcsapolt keresztmetszet nagyságával A karsztrendszer különböző méretű és morfológiája járataiban a hidraulikai ellenállás és ezzel összefüggésben természetesen a vízszállítás is változó. A bányavíz elleni aktív védekezés során például egyáltalán nem közömbös, hogy valamely megcsapoló létesítménnyel (pl. aknával) jó vagy kevésbé jó vízvezető járatokat sikerült harántolni. Hasonló a helyzet a bányába való -vízbetörés esetében is a megcsapolt legkisebb keresztmetszet, illetőleg annak szűkebb környezetét illetően. Éppen ezért kutatásainkat kiterjesztettük az egymástól eltérő geometriájú járatok vizsgálatára is. Ezek közül a 9. ábrán egy hullámos - kisebb hidraulikai ellenállást okozó — és egv másik, a vízmozgás irányának gyakori és éles változását előidéző járattal kapcsolatos vízhozamadatokat mutatjuk be a hidrosztatikus nyomás függvényében. Az 1 jelű görbe egyenlete Qx „0,60 49,28H szt at A 2 jelű görhe egyeidete : <?2 0,59 30,89H.uat A Q és a Hsztat egymással való kapcsolatát megvizsgáltuk a térbeli kisminta esetében is (10. ábra). Az előállított legnagyobb hidrosztatikus nyomás a megcsapolás szintje felett 5 m volt. A 00, 50 és 90 jelű ponton való megcsapoláshoz tartozó ábrázolt Q értékek 45°-os szektortérre vonatkoznak. A megcsapolt keresztmetszet mindhárom esetben azonos. A kapott egyenletek a következők : 0,55 Q» o = 147.8// 8 2<OÍ Q s o = 165,0 H°sztat Qg 0= 165,0 Hs'JtatA Q r> 0 és Q, m jelű hozamokra vonatkozó egyenlet azonosságából kitűnik, hogy homogén eloszlású repedésrendszer azonos hidrosztatikus nyomás alatt álló síkjának tetszőleges pontját megcsapolva, a hozam változatlan, ami egyben a „vízáteresztőképesség" azonos voltát is jelenti. A 9. és 10, ábrával kapcsolatos felírt egyenletek mindegyike bizonyítja, hogy karsztrendszer esetében, midőn a víz vonalas jellegű repedésekben, járatokban mozog, a megcsapolt víz mennyisége (Q) és a hidrosztatikus nyomás (H sz tat) között olyan gyökös kapcsolat létezik, amely közelítőleg az edényből való kifolyás hidraulikai alapfeltételeinek felel meg. A hidrosztatikus nyomás növekedése során természetesen nem közömbös az sem, hogy a megcsapolt víz mennyisége miként változik a megcsapolt keresztmetszet nagyságával (F). Ilyenirányú vizsgálataink (//^„(-konstans feltétel esetében) a Q = a F" n < 1,0 alakú összefüggésre vezettek, vagyis a vízhozam és a megcsapolást keresztmetszet közötti kapcsolatot szintén gyökös jellegű kifejezés jellemzi. 1,0 2,0 3,0 i0 5,0 6J) 7,0 8,0 10. ábra. .4 vízhozam és a hidrosztatikus nyomás közötti kapcsolat a térbeli kisminta három különböző ponton való megcsapolása esetében 0m. 10. Cen3b Mejtcdy deöumoM u etidpocmammecuUM daeAeHUCM npu eciípbimuu Modem e mpex pa3AUiHbix moHKax Fig. 10. Relationship between discharge and hydrostatic head when tapping the three-dimensionál modeí at three different point.i \ karsztrendszer vízáteresztőképességének értelmezése Az előzőkben többször említettük a karsztrendszer „vízáteresztőképességét". Felvetendő azonban a kérdés : beszélhetünk-e egyáltalán karsztrendszer ecetében olyan k tényezőről, amely a rendszert hidraulikai szempontból átfogóan, egyértelműen jellemezni képes ? A felelet határozottan megadható : a k tényező ilyen értelemben nem alkalmas a jellemzéshez. Ugyanis, csak valamely homogén szerkezetű, szemcsés, szivárgás szempontjából izotróp sajátosságúnak tekinthető közegnek lehetséges olyan vízáteresztőképességi tényezője, amely valamilyen szivárgási állapoton belül valóban az egész rendszerre nézve egyértelműen jellemző paraméter. Karsztrendszer esetében, tekintettel, hogy a vízvezető járatrendszer nem homogén felépítésű, ezért a feltételezett k tényező értéke a rendszer egyes pontjaiban egymástól eltérő. Ebből kifolyólag például valamely kutatófúrás alapján kapott k tényező elméleti értelemben tulajdonképpen csak a fúrás által létrehozott megcsapolás geometriai paramétereivel (fúrólyuk átmérője, a harántolt repedések méretei stb.) hozható kapcsolatba. Ha a fúrólyuk körüli járatok méreteit növeljük, akkor az ezáltal kialakuló újabb geometriai paraméterekhez már töl>l>6 kevésbé megváltozott hidraulikai folyamatok, s ennek megfelelően más k vízáteresztőképességi tényező tartozik. Ebből a tényből tehát az következik, hogy akár a kutatófúrásba vizet betáplálva, akár belőle vizet kivéve, az ily módon kapott k tényező a megcsapolás vagy a betáplálás legkisebb keresztmetszetéhez, illetőleg annak közvetlen környezetéhez tartozó víz vezető járatok geömetriai paramétereivel hozható elsősorban kapcsolatba. Más szavakkal élve : a karsztrendszer esetében a vízvezető járatrendszer tényleges, hidraulikai szempontból mértékadó szerkezeti fel-
