Hidrológiai Közlöny 1978 (58. évfolyam)
7. szám - Aujeszky G.–dr. Karácsonyi S.: A partiszűrés változó feltételeinek hidraulikai elemzése
294 Hidrológiai Közlöny 1978. 7. sz. Aujeszky—dr. Karácsonyi: A partiszűrés A partiszűrés változó feltételeinek hidraulikai elemzése A U J E S Z K Y GÉZA* 1)K. KARÁCSONYI S Á N X) O K» A partiszűrés hazánk egyik kedvező vízszerzési lehetősége. Jelentősége fokozódik, mivel számottevő tartalékkal rendelkezik. A víztermelés célszerű feltételének kialakítása, a vízvétel helyének, mértékének és módjának helyes megválasztása azonban az adottságok átértékelt figyelembevételét igényli. A partiszűrés átmeneti jellegű a felszíni és a felszínalatti vízszerzés között. A cél és kívánalom, hogy a kitermelt víz minőségét tekintve felszínalatti jellegű legyen. A felszíni vizek növekvő szennyezettsége mellett a minőségrontó anyagok összetételében is változás következett be, a nehezebben kizárhatók irányába történik az eltolódás. Mindezek következtében a vízkivétel feltételei között is a minőségi, azaz a szűrés víztisztító hatásának biztosítása került előtérbe. A partisztűrésű vízszerzés a fentiek szerint igen összetett és egymással kölcsönhatásban álló fizikai, kémiai, valamint biológiai folyamatok figyelembevételét kívánja meg. Ezek a bonyolult folyamatok a vízfolyás és a víztermelő létesítmény közötti természetes szűrőközeg egymást követő egyes szakaszaiban általában változó jelleggel és mértékben zajlanak le. Egyes folyamatok döntően a nyersvíznek a szűrőközegbe való belépésénél, illetve a belépést közvetlenül követő szűrőszakaszokon játszódnak le. Más folyamatok viszont a szűrőközegben fokozatosan előrehaladva következnek be, de eközben is változik intenzitásuk, sőt módosul jellegük. A lejátszódó folyamatok lépésről lépésre való követhetőségének igénye a partiszűrés hidraulikai vizsgálatától is a víz útját folyamatosan nyomon kísérő elemzést kíván meg. Az ilyen jellegű hidraulikai elemző módszer kifejlesztésében való közreműködésként a következőkben — a teljesség igénye nélkül — néhány egyszerűsített idealizált partiszűrésű vízszerzési modell elvi hidraulikai vizsgálatának bemutatására kerül sor. A vizsgálandó modellek közös sajátja, hogy szabad víztükrű vízmozgást feltételeznek, továbbá a vízkivétel a vízfolyással párhuzamos (gyakorlatilag végtelen hosszúnak tekinthető) galériajellegű. Közelítőleg érvényesek a modellek a kialakuló áramlási tartomány jelentős részén abban az esetben is, ha a vízkivétel kútsorral történik — természetesen a kutak közvetlen közelében lévő áramképtől eltekintve. A modellek felépítésének sorrendje a fokozatosan előrehaladó gondolatkifejtés jegyében történt. A bonyolultabb modell vizsgálata ráépül a megelőző egyszerűbb modellnél (vagy modelleknél) tett megállapításokra. Az okfejtésnek ez a módja indokolja, hogy néhány a valóságban csak ritkán előforduló eset közelítő modellje is vizsgálatra kerül a további bonyolultabb, de a természetben gyakran előforduló esetet közelítőleg bemutató modell könynyebb elemezhetősége érdekében. * Földmérő és Talajvizsgáló Vállalat, Budapest. 1. Partiszűrésű vízszerzés a vízadó réteget teljes vastagságban harántoló, függőleges partfalú meder esetén A kérdéses modellt vázlatosan az 1. ábra szemlélteti. 0 12 (i-t) l (M) ^HT^m^r Mi-túXj iXj, , Ax n Ax m f + < ... f*l L-Xn 1. ábra. Partiszűrésű vízszerzés a vízadó réteget teljes vastagságban harántoló, függőleges partfalú meder esetén (Jelölések a 2—7. ábrán is: 1. felszíni víz, 2. vízkivétel, 3. kolmatálódott réteg, ill. iszaplerakódás, 4. aszimptóta.) Puc. 1. 3aóop eoö őepeeoeoü (fiuAbmpaifun e CAyiae pyc/ia c eepmuKUAbiibiM őopmoM, noAbnocmbw nepeceKamiqeM eodonpoeodmuuű CAOÜ Abb. 1. Gewinnung von uferfiltriertem Wasser im Falle eines die wassergebende Schicht in der gesamten Mächtigkeit durchschneidenden Flussbettes mit senkrechter Ufermauer 1. Oberfläohenwasser, 2. Wasserentnahme, 3. kolmatierte Schicht bzw. [Schlamm ablagerung, 4. Assymptote A felszíni vízből a vízkivétel felé irányuló vízáramlás közelítőleg egydimenziós síkáramlásnak dx dy , áx = [i —- dz Öv (1) tekinthető és differenciálegyenlettel írható le, ahol x a vizsgált pont vízszintes távolsága, y a vízszint vízzáró fekü fölötti magassága, k (k 0jv) a szivárgási tényező, u a szabad (gravitációs) hézagtérfogat és t az időtényező. Permanens vízmozgás esetén az (1) jelű összefüggés jobb oldala nulla és a differenciálegyenlet alakot vesz fel. Ha a víz vezető réteg mindenütt egyforma k szivárgási tényezőjű (vagy gyakorlati szempontból annak tekinthető), akkor a vízhozam k(H 2-h 2) Q= 2 L (3) közismert galériaképlettel, a vízszint fekü feletti magassága pedig az
