Hidrológiai Közlöny 1978 (58. évfolyam)

11. szám - Dr. Kovács György: A szivárgással kapcsolatos tudományos kutatás helyzetéről

482 Hidrológiai Közlöny 1978. 11. sz. Dr. Kovács Gy.: A szivárgással kapcsolatos sát időben késleltetve követi a tárolt készlet változása is, tehát a fajlagos vízadóképesség figyelembevétele, sőt időtől való függőségének jellemzése is szükséges. Ezek a példák egyben utalnak a természeti adottságok hatásának egy másik jelentős összetevőjére, a rendszer tározóképességére. A porózus víztartók olyan tározórendszert alkotnak, amelynek belső működését több, emberi beavatkozással csak kis mértékben befolyásolható, véletlen jellegű természeti folyamat alakítja. A tározódó mennyiség az áramlás hozamához viszonyítva nagyobb, mint nyílt medrekben. Nehezebben is mérhető és a bizonytalanságot fokozza, hogy nemcsak a fajlagos vízadóképességet befolyásolják jelentősen a természeti adottságok, hanem a tározóképesség másik összetevőjét adó konszolidációt is. Mindkét folyamat (a pórusokban létrejövő tározásváltozás és a réteg deformációja) időben hosszan elnyúló és visszahat a rendszer vízvezető képességére is (a szivárgási tényezőt a pórusméret és a telítési arány csökkenése egyaránt csökkenti). Ugyancsak a vízvezető rétegeknek a felszíni medrekét lényegesen meghaladó ellenállása, és így az áramló hozamnak viszonylagosan kis mennyisége miatt válnak döntővé a rendszert befolyásoló környezeti hatások. A talajvíz és a talajnedvesség zónája között a talajvíz felszínén keresztül kialakuló vízcsere (beszivárgás és párolgás), valamint a szomszédos víztartók között létrejövő keresztáramlás sokszor még korlátozottan kis áramlási tér vizsgálata esetében sem elhanyagolható, regionális rendszerekben pedig döntően megszabhatja a folyamat alakulását. A porózus közegben kialakuló vízmozgás és a hidromechanika más fejezetei között lévő — és a szivárgás esetében a természeti hatások jelentőségére utaló — felsorolt különbségek jelzik, hogy a most elemzésre kerülő témakör kapcsolata a hidrológiai körforgás egészével sokkal szorosabb, mint más víztípusok esetében. A szivárgás hidraulikájának vizsgálata ezért a felszín alatti vizek hidrológiai tanulmányozásától elválaszthatatlan, azzal szoros egységet alkot. 2. A szivárgási feladatok csoportosítása a gyakorlati célok és az elméleti célkitűzések szerint A vízgazdálkodás minden ágában, sőt a kapcsolódó tevékenységi körök számos területén merülnek fel olyan feladatok, amelyeknek megoldása szivárgási kérdések megválaszolását igényli. A cél minden esetben a természetes környezetben a porózus közegeken keresztül létrejövő vízmozgás leírására szolgáló hidraulikai paraméterek meghatározása, és annak előrejelzése, hogy ez az áramlás miképpen módosul a tervezett emberi beavatkozás következtében, ezek a változások milyen környezetre terjednek ki, az új helyzetben milyen számszerű mennyiségekkel adható meg a paraméterek várható értéke. A számítások közvetlen célja szerint így számtalan változatot különböztethetnénk meg a természeti adottságok és az emberi hatások sokféle kombinációjának megfelelően. A vizsgálat felépítése során követendő elvi vázlat és a megoldáshoz vezető módszerek jellegének figyelembevételével a gyakorlati célok szerint a szivárgási feladatokat három nagy csoportra oszthatjuk: — Egy létesítmény, vagy a létesítmények csoportja potenciálkülönbséget hozhat létre egymáshoz vízvezető réteg közvetítésével kapcsolódó vízterek között és ezzel szivárgást indíthat meg, illetőleg tarthat fenn a rendszerben. Jellemzője az ilyenkor szükséges vizsgálatoknak, hogy viszonylag kis kiterjedésű, jól meghatározott áramlási téren belül kell a sebesség és a nyomás eloszlását meghatároznunk annak érdekében, hogy a tervezéshez, majd az üzemhez megfelelő tájékoztatást adjunk a kialakuló szivárgásról. A csoportba sorolható jellemző feladattípusok: a földgáton keresztül, illetőleg a műtárgyak alatt létrejövő szivárgás; a talajvíz és az azzal kapcsolatban lévő medrek vízcseréje; partmenti megcsapoló létesítmények hozamának és leszívásának alakulása; stb. — A mezőgazdaság intenzitásának növelése, a terméseredményeknek a véletlen jellegű természeti adottságoktól való függetlenítése a termőrétegben tárolt víz mennyiségének szabályozását igényli, ez az emberi tevékenység pedig szükségessé teszi, hogy vizsgáljuk a felszín közeli szivárgási folyamatokat és azok alakításának lehetőségét. Módszertanilag a szivárgási feladatoknak erre a csoportjára legjellemzőbb követelmény, hogy csaknem minden esetben szükséges a telítetlen rétegek vízszállításának vizsgálata, ezért a kapilláris zónában létrejövő folyamatok hatása nem hanyagolható el és az elemzés nem korlátozódhat a gravitációs talaj víztérre. Az öntözéshez, vízrendezéshez, valamint a talajban és a talajvízben tárolt sók migrációját vizsgáló talajtani kutatásokhoz kapcsolódó szivárgási kérdések, a beszivárgás és a párolgás folyamatának fizikai vizsgálata sorolhatók ebbe a csoportba. — Végül a feladatok harmadik csoportjába azok a szivárgási kérdések tartoznak, amelyeket a felszín alatti rétegekben tárolt folyadék termelésével kapcsolatban kell megválaszolnunk. A közvetlen cél lehet akár az így felszínre hozott folyadék (a szivárgás szempontjából közömbös, hogy víz vagy szénhidrogén) hasznosítása, vagy a rétegben lévő nyomás kívánt mértékű csökkentése. A vizsgálat célja ezekben az esetekben azonos: az időben változó vízhozam és rétegenergia összetartozó értékeinek meghatározása a koncentrált termelőhely közvetlen és tágabb környezetében egyaránt. A víz- és kőolajtermelés, valamint a bányaterek és munkagödrök víztelenítése sorolható fel gyakorlati célként ebben a csoportban. Bármelyik cél érdekében kell szivárgási kérdéseket megoldanunk, lehet, hogy megelégedhetünk a beavatkozás lehatárolt szűk környezetének vizsgálatával, lehet azonban, hogy a kutatást regionális méretűvé kell kiszélesítenünk. A tanulmányozandó terület nagyságát elsősorban a környezet természeti adottságai és a vizsgálni kívánt beavatkozás mértéke szabják meg. Erre példaként a víz-