Hidrológiai Közlöny 1985 (65. évfolyam)

4. szám - Aujeszky Géza: Felszínközeli vízadót megcsapoló vízkivétel méretezési szempontjai

203 Hidrológiai Közlöny 1985. 4. sz. Felszínközeli vízadót megcsapoló vízkivétel méretezési szempontjai AUJESZKY OÍJZA* 1. Bevezetés Hazánkban ott, ahol a vízföldtani adottságok lehetővé teszik — és ahol a vizek minősége erre módot ad — kedvező vízszerzési lehetősétjet biztosít a felszínhez közeli vízadó képződmények vízellátási célú igénybevétele. A Földmérő és Talajvizsgáló Vállalat 155 éves fennállása során — a mélységi vízadók mellett — a felszínhez közeli vízadók vízkészletének hasznosítása terén is sokrétű tapasztalatokra tett szert. Ennek az ismertetésnek a szempontjából a továbbiakban felszínközeli vízadón a terepfelszíntől számított első vízadó szint értendő (1. ábra), amelyet — vízellátási célú vízkivételre alkalmas kifejlődés- jellemez; — általában folyóvízi lerakódásból származó törmelékes kőzet alkot; — alulról a terepszint alatt általában 10—30 m mélységben, kivételesen 50 m mélységben húzódó vízzáró, ill. féligvízáteresztő fekii képződmény határol; — általában 0—10 m közötti, kivételesen 20 m vastagságú féligvízéiteresztő fedőréteg borít, melynek vízkészletével közvetlen hidraulikai kapcsolatban van (úgy, hogy a benne létrehozott vízkivétel a fedőrétegben is vízszintsüllyedést okoz, illetve a fedőréteg közvetítésével a, csapadékbeszivárgás párolgás hatása alatt áll). A felszínközeli vízadókat rendszerint jellemzi az is, bogv a csapadékbeszivárgás és a párolgás hatásán kívül a felszíni vízfolyásokkal is kapcsolatban vannak. Mindezek folytán vízforgalmuk változatos és környezeti szenynyeződés érzékenységük nagyfokú. A felszínközeli vízadót megcsapoló vízkivétel méretezése során elsősorban — a tartós üzemben, elfogadható vízminőséggel, kivehető vízhozam, — az ezen vízhozam kitermelésével kapcsolatos depresszió (ideértve mind a vízkivételi létesítmény — kút, galéria, stb. — helyén, illetve a depressziós tér teljes egészében jelentkező depressziót), valamint — a vízkivételhez tartozó tápterület (ahonnan a vízrészecskék eljutnak a vízkivételi létesítményhez) meghatározása a fő teendő. Ezek megállapítása "esetenként változó, bonyolult probléma, mely a szivárgási és rétegadottságoktól, a peremfeltételektől, továbbá a vízkivételi létesítmények jellegétől, kialakításától, számától és elhelyezkedésétől egyaránt nagymértékben függő, általában egyedileg megoldandó és számítógép alkalmazását igénylő szimulációs feladatot jelent. Az eire irányuló — a korszerű nemzetközi és hazai tudományos kutatás eredményeit felhasználó — méretezési meggondolások néhány fontosabb szempontját a tervezési gyakorlat oldaláról nézve tárgyalja ez a tanulmány. Miután az eredeti, vízkivétel nélküli—„természetes"-nek tekintett — állapotban a felszínközeli vízadó vízforgalma hosszabb időszak (több év) átlagát tekintve egyensúlyban van, a vízkivétel ezt az egyensúlyt megbontja és a vízforgalom egyes tényezőiben változásokat idéz elő. Ezek a változások * Földmérő és Talajvizsgáló Vállalat, Budapest. azonban — részben, vagy egészben — a vízkivétel során kivett vízhozam fedezetét szolgáltatják és a vízkivételhez alkalmazkodó új egyensúlyi vízforgalom. kialakulása irányában hatnak. Ennélfogva a témakör tárgyalása során célszerű a vízkivétel nélküli egyensúlyi állapotból kiindulva, a vízkivétel hatására létrejövő változásokat vizsgálat tárgyává tenni. 2. A felszínközeli vízadó vízforgalma vízkivétel nélküli állapotában A felszinközeli vízadó vízforgalmát illetően a vízkivételt megelőző eredeti állapotban egyensúly van. A vízadó szempontjából a vízforgalom bevételi oldalán szereplő tényezők az alábbiak lehetnek: — csapadék-beszivárgásból származó (és általában a fedőréteg közvetítésével megvalósuló) táplálás; — a fekün át az alsóbb vízadó szintekből esetleg jelentkező vízfeláramlás; továbbá — a vízfolyások medréből (közvetlenül, vagy a fedőréteg közvetítésével) történő vízbelépés. Ugyanakkor a vízadó szempontjából a vízforgalom kiadási oldalán pedig a következő tényezők szerepelhetnek : — a felszínalatti víz párolgásából származó (és általában a fedőréteg, valamint a növénytakaró közvetítésével megvalósuló) vízveszteség-, — a fekün át a mélyebb helyzetű vízvezető rétegekbe történő vízátadás\ — a vízfolyások megcsapoló hatására a vízadóból (közvetlenül, vagy a fedőréteg közvetítésével) a folyómedrekbe irányuló vízkilépés. Általános esetben a felszínközeli vízadó vízforgalma a vízkivételt megelőző állapotában Bocsever [2], illetve Székely [7] nyomán az alábbiak szerint írható fel: +b{Hf-He)+W, (1) ahol — t az idő [d] -— x, y víszintes koordináták [m] — Hen vízadó piezometrikus vízszintje vízkivétel nélküli állapotban [m] — ft a vízadó tárolási tényezője (szabad tükrű réteg esetén annak ún. „szabad" feszültségmentes gravitációs hézagtérfogat a) [dimenziómentes szám] — '/' = /'•»« a vízadó transzmisszibilitása [ni'/d], mely a k [m/d] szivárgási tényező és az m [m] rétegvastagság szorzata; — /// a vízadót tápláló vagy megcsapoló közeg (a fedőrétegbe bevágódott vízfolyás, vagy a féligvízáteresztő fekü alatt elhelyezkedő alsó vízvezető réteg) vízszintje, illetve piezometrikus vízszintje [m]; — b=kjm

0 a vízadót tápláló vagy megcsapolé> közeg és a vízadó közötti függőleges vízforgalom együtthatója [d1], mely a köztes féligvízáteresztő képződmény (fedő, fekű, illetve kolmatált mederanyag) ko szivárgási tényezőjének [m/d] és m

0 [m] vastagságának hányadosaként számítható;