Hidrológiai Közlöny 1983 (63. évfolyam)
2. szám - Aujeszky Géza–dr. Karácsonyi Sándor: Talajvízdúsítás elemzése háromfázisú szivárgás kialakulása esetén
Aujeszky G.— dr. Karácsonyi S.: Talajvízdúsítás Hidrológiai Közlöny 1983. 2. sz. 67 a 4. szivárgási szakaszban oldalirányban szivárgó vízhozamnak és a dúsító medencéből beszivárgó vízhozamnak (a tett feltételezések mellett megvalósuló) egyensúlyát írja le. A 4. szivárgási szakaszban — ahol felületi hatás által nem befolyásolt, kétfázisú, oldalirányú szivárgás kialakulásával számolunk—a tartózkodási idő egy korábbi tanulmányunkban [2] hasonló adottságok esetére levezetett összefüggésből nyerhető. Eszerint q oldalirányú szivárgásban résztvevő vízhozam esetén a víz tartózkodási ideje az x v illetve x vízszintes koordinátával jellemzett szelvény között: (27) A fenti összefüggésben x x= B; ?/ 1 = 2/*, illetve x—B^-L\ y=h helyettesítéseket végrehajtva, a víz tartózkodási ideje (í 4) a jelen tanulmányban vizsgált dúsítási folyamat 4. szivárgási szakaszában: V) « (28 ) ahol y, t a (13), h pedig a (25) jelű összefüggés szerinti érték. 5. Vízhozamra, tartózkodási időre ható tényezők befolyásának elemzése Dúsítás során elszivárogtatott nyersvíz minőségjavulása a természetes környezetben elsősorban a szivárgási távolságtól és időtől függ. Az elemzésünk tárgyát képező (1. ábrán vázolt) esetben például a dúsító medence alján lévő (előre beépített, vagy a kolmatálódás során kialakuló), a dúsítandó vízvezető réteghez képest csökkent vízvezetőképességű réteg a beszivárgó (és ezáltal a kitermelhető) vízhozamot csökkenti ugyan, de egyúttal lehetővé teszi a medence alatt a ^háromfázisú" szivárgás kialakulását, ami kedvezőbb vízminőséget biztosít. A dúsítást megelőző előtisztítással a nyersvíz szervesanyag tartalma kívánt mértékben csökkenthető. A víz levegőztetésével, továbbá a dúsító medence alatt „háromfázisú" szivárgás előidézésével, a megfelelő oxigén ellátottság, illetve oxigén utánpótlás révén a szervesanyag tartalom aerob körülmények közötti lebomlása nagymértékben elősegíthető. Amennyiben nem kell tartani a szervesanyag anaerob körülmények közötti lebontódásától, akkor a dúsított víz egyre hosszabb idejű felszínalatti tartózkodása kívánatos a minél kellemesebb, élvezhetőbb vízminőség eléréséhez, így válik a víz igazán kórokozó baktériumtól mentes, ájlandósult hőmérsékletű, üdítő, leginkább felszínalatti vízre jellemző tulajdonságúvá. A tartózkodási idő növelése azonban rendszerint a dúsító medence és a víznyerőhely nagyobb távolságát, illetve a kettő között kialakuló kisebb áramlási sebességet igényli. Mindkettő pedig a kitermelhető vízhozam csökkenése irányában hat. Ugyanakkor a szerényebb mennyiségben kitermelt víz jobb minőségű. , A vízhozamra, tartózkodási időre ható tényezők befolyásának szemléltetésére szolgáljanak számpéldák eredményei, melyek az 7. ábrán feltüntetett adottságra vonat koznak 0 esetén). A számítások végrehajtása az FT V COMPUCORP 327-es asztali számítógépén történt. A ható tényezők közül elsősorban azok elemzésére került sor, melyek a „háromfázisú" szivárgással kombinált dúsítás esetén jelentősek, mivel a tisztán „kétfázisú" szivárgás mellett végbemenő dúsítás esetén is fellépő tényezők hatásának elemzése már korábbi tanulmányban [2] megtörtént. Az 1 fm hosszú medence-szakaszon beszivárgó vízhozam a területegységre vonatkoztatott fajlagos beszivárgástól (F) és a dúsító medence szélességétől (H) függ. e értéke a (2) jelű összefüggés szerint, az abban szereplő tényezőktől függően alakul. A medence fenekén lévő réteg k 0 függőleges irányú szivárgási tényezője például a kolmatálódási folyamat előrehaladása, az algatakaró kialakulása következtében a dúsítási periódus során az idő előrehaladásával csökkenhet és ez az e. fajlagos beszivárgás csökkenését is maga után vonhatja. A 2. ábra a vízhozam és a tartózkodási idő változását mutatja — a szóbanforgó számpélda esetén — az e fajlagos beszivárgás függvényében, B=2<) m medenceszélességre vonatkozóan. A beszivárgó vízhozam számítása a (3) jelű összefüggés alapján történt. Amennyiben q 0~0 és a galériában leszívott vízszint (h) a (25) jelű összefüggés szerint alakul, akkor (legalábbis közelítőleg) az így számított érték egyben a kitermelhető vízhozamot is rr\egadja. Ha h a (25) szerinti értéknél nagyobb, akkor a dúsító medencéből (a galériához képest) ellentétes irányban is vízelszivárgás lé]) fel, ami veszteség a dúsító víz hasznosulása szempontjából. Ha viszont h kisebb a (25) szerinti értéknél, akkor a dúsító medence mögül származó (esetleg szennyezett) vizet is kitermelünk. Mivel mind a szennyeződés, mind pedig a veszteséges vízelszivárgás kerülendő, ezért ha F és lí adott, akkor a galériában a h üzemi vízszint már nem választható meg tetszőlegesen, hanem csakis a (25) jelű összefüggésnek megfelelően változtatandó. Ezért a 2. ábra h-nak e-tól való változását is feltünteti. A 3. és 4. ábrák szintén e változásának hatását mutatják, de # = 30 m, illetve £=50 m medence szélességre vonatkozóan. A vízhozam e növekedésével arányosan növekszik. A galériabeli h leszívott vízszint e növekedésével egyre mélyebbre sülylyesztendő (az ábrák azonban h=2 m minimálisan fenntartandó vízoszlopmagasság feltételezésével készültek).-A tartózkodási idő pedig e csökkenésével • emelkedik. Az 5. ábra a vízhozam, a tartózkodási idő, és a h galériabeli vízoszlopmagasság változását mutatja a dúsító medence B szélessége függvényében, e= =0,75 m\d beszivárgási sebesség mellett. A tartózkodási idő számítása (miként az előző ábrák esetében is) az (5), (7), (19) és (28) jelű összefüggések szerint számított részidők összegeként történt (a (7) jelű összefüggést felső korlátként tekintve). A 6. és 7. ábrák szintén a B medence
