Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)
5. szám - Dr. Székely Ferenc: A talajvíz függőleges vízforgalmának és a szivárgási paramétereknek meghatározása talajvízészlelési adatok alapján
Székely F.: A talajvíz függőleges vízforgalma Hidrológiai Közlöny 1973. 5. sz. 231 gés írható fel (13): H(x• t) = H° + AH nR 0(x; r) + AH LR a( 1 - x; r) + f wX 2 2A(z; 0) Figyelembe véve azt, hogy H(x-, t)-H° = AH(x; t) + T p (lásd: 1. sz. ábra), úgv a keresett w függőleges víz' <" (x; t ) forgalmat a (14) képlet alapján számíthatjuk: co (14) Ha olyan időszak vízállásadata it használjuk fel, amikor COÖÍO (pl. téli fagyos időszak), vagy pedig a peremeken bekövetkező változások hatásához képest az esetleges beszivárgás (párolgás) okozta vízszintváltozás elhanyagolható (pl. árhullám levonulása a folyóban), úgy a (14) egyenletből (o = 0) az a = Tjn a paraméter r szerinti iterációval számítható. Az n 0gravitációs hézagtérfogat (tározási tényező) közelítő értékének ismeretében (n 0 % 0.1-4-0,2) a T transzmisszibilitás is meghatározható. 1. példa: Határozzuk meg egy folyó irányára merőlegesen telepített kútsor három kútjának vízállásadatai alapján a vízvezető réteg k szivárgási tényezőjót, ha a rétegvastagság m = 20 [m], a gravitációs hézagtérfogat n 0 = 0,2, a két szélső kút távolsága 100 [m], az indikátorkút relatív koordinátája ~x = 0,4. A vízszintészleléseket a folyóban levonult árhullám apadó szakaszában végezték. A 10 napos észlelési időszak elején a vízszintek értékei az alábbiak : H 0= 108,50; H X= 109,76; HL = 110,27 [m] Az észlelési időszak végén mért vízszintek: H 0= 106,65; H X= 108,25; HL= 109,96 [m] A vizsgált időszak alatt: ÍÜKSO. A kezdeti vízfelszín görbültsógét jellemző liCx\ 0) indikátorfüggvény értéke h(x; 0) = +0,55 [mj_ Az indikátorkút vízállásváltozása AH(x;t) = —1,51 [m] A fenti adatok és a (14) egyenlet alapján felírható (15): 0 = 2-0,55 1 0,4-0,6 R m( 0,4; r) • [-1,51 +1,85B„(0,4; r) + 0,31.R 0(0,6; r)] (15) A (15) összefüggés r-ra nézve implicit alakban megadott egyenlet, fokozatos közelítéssel kapjuk, hogy r = 0,5. Ennek alapján k értéke a (16) kifejezésből számítható : tL 2n 0 0,5-10 4-0,2 = 5 [m/nap] (16) t-m 10-20 2. A kétdimenziós szivárgás vizsgálata A talajvizekre az esetek többségében a kétdimenziós szivárgás jellemző. Az inhomogén, de izotróp szivárgási tartományban kiválasztunk egv M és N oldalhosszúságú téglalapalakú résztartományt Q (véges elemet) és megvizsgáljuk az ü tartományon belüli vízszinteloszlást. Helyezzünk el négy talajvízszintészlelő kutat az ÍJ tartomány oldalainak felezőpontjaiban és egy ötödik kutat a tartomány középpontjában (4. sz. ábra). A téglalap oldalait M és N olyan kicsinek vesszük, amelyen belül: a) a T és n 0 paraméterek átlagolhatok; b) az oldalak menti kezdeti vízszinteloszlás lineárisnak tekinthető; -A4 T 5 Mo M 4. ábra. A talajvízszintészlelő kutak elhelyezkedése kétdimenziós szivárgás esetén Fig. 1. Arrangement of groundwater observations wells in two-dimensional seepage c) az egyes oldalak mentén bekövetkezett vízszintváltozás jól reprezentálható az oldalak felezőpontjaiban észlelt vízszintváltozással; d) az M függőleges vízforgalom átlagolható. A vizsgált {0; t} időintervallumra vonatkozóan feltételezzük, hogy a) az m rétegvastagság átlagolható; b) o) értéke időben állandónak tekinthető; c) a peremeken bekövetkező vízszintváltozás sebessége közelítően állandó. Ezek a feltételek általánosan elfogadottak a differenciamódszerrel végzett hasonló jellegű vízháztartási vizsgálatoknál és az Q tartomány méreteinek M,'N megfelelő csökkentésével tetszőleges pontossággal teljesíthetők. Az előző ponthoz hasonlóan most is csak azt az esetet vizsgáljuk, amikor a kisebb áteresztőképességű fedőréteg hatása elhanyagolható. A felsorolt feltételek mellett az Q tartományon belüli H (x; y\t) vízszinteloszlást a (18) feltételekkel kiegészített (17) egyenlet írja le: 18 H _ . _ „ a 81 Kezdeti feltétel //° = H(z; y, O) Peremfeltételek H~ M{M 0\ 0) + ci< H=TL(M 1f,0) + c 2t H = B.(N 0-,0) + c 3t H = H(N M-,0)-tc it. 8 2/ 7 8 2// co_ dx 2 + ~dy 2 +~T az M 0 peremen az Mn peremen az No peremen az NM peremen (18) ahol H(M 0;0), stb. — a megfelelő perem menti lineáris vízszinteloszlás a / = 0 időpontban.
