Hidrológiai Közlöny 1997 (77. évfolyam)

5. szám - Karácsonyi Sándor: A kút körüli szivárgás néhány gyakorlati kérdése

KARÁCSONYI S.: A kút köriili szivárgás. 267 Ci = 2 n. m. s , Z 1 , R In— + —In — r k Z egyenlőtlenség írható fel, amelyben a k»u bevezetésével: Öl = 1 tt. k

6 i

r m. s In R es Ku = i R In— r 1 , R 1 , R — In— + —lnk Z A homogén réteg esetére érvényes kúthozam arányában kifejezhető a kút körül kialakuló zóna pozitív, illetve negatív hatása attól függően, hogy a£ 1 ill. aá 1 A különböző esetére vonatkozó eredményeket a 4. ábra jelzi, mely tájékoztató jellegű a szivárgási viszonyok és az érintett övezet változásának netán nehezen követhetősége miatt. 1.4 1,2 0,8 0,6 0,4 0,2 Q LaL o-20 a-2 — i ; a -1 6 10 1 a= 0,5 kl I I k í i Z-r 4. ábra. A szűrő körüli övezet szivárgási tulajdonsága (kj) és a kút-hozam kapcsolata Az előzőek következtében, amikor egy adott kút várható termelési jellemzőit vizsgáljuk, - a vízadó réteg természetes tulajdonságára, de - a termelésbe állított kútra vonatkozóan is, a kútban kialakuló folyamatok közvetlen vizsgálata nélkül átlag-eredményekhez jutunk. A kút minősítése attól fog függeni, hogy melyik lehetséges állapota van túlsúlyban, és válik meghatározóvá. A természetes adottságok és a mesterséges hatások eredőjeként a kút működésének sajátossága és esetleges anomáliái a kútban végzett mérések eredményétől jól kirajzolódnak. A nagy felbontóképességű és érzékenységű műszerek (reométer és regisztráló berendezés) a kútbeli hozam-változást pontról-pontra követik. A mérések tapasztalatából megállapítható, hogy a szűrőfelületen belépő vízmennyiség eloszlása korántsem egyenletes, sőt nem ritkán a szűrő egyes része egyáltalán nem vesz részt a víztermelésben. Ez utóbbi gyakori előfordulása miatt indokolt volt megkülönböztetni a szűrő - a beépített (sz*,) és - a működő (sz^ szakaszait. Az 5. ábra egy viszonylag homogén vízadó rétegre telepített kút vízhozam-eloszlásának tényadata. Amíg az áramlásmérés a vízhozamok függélyes tengely menti eloszlását szabatosan képes követni, a síkbeli, azaz az egyes szűrő-keresztmetszetek vízhozamát bontás nélkül jelzi. Ugyanakkor nyilvánvaló, hogy a vízhozam eloszlás anomáliája a vízadó réteg egészére érvényes, azaz az egyes méréspontokban észlelt vízhozam-különbség a szűrő bármely metszetében érvényesülhet. Ebből következik, hogy minden egyes szűrő keresztmetszetben az összegezett vízhozamon belül a függőleges eloszláshoz hasonló lehet a jellemző, amelyek elvben az 5. ábrán jelzettek szerint alakulhatnak, azaz az egyes szűrő-keresztmetszetekben az észlelteknél is nagyobb vízsebesség jöhet létre. Fúrt kutaknál a működtetés legnagyobb problémája a gyakorlati homokmentességet meghaladó a látszólagosnál lényegesen nagyobb - kútbeli homokhozam és a vízhozam ebből adódó idő előtti csökkenése, a kút nem kívánt elöregedése. Ennek valós oka jól követhető az elméleti számításoknál figyelembe vett és a tényleges szivárgási - belépő - vízsebesség eltéréseinél (6. ábra). Kútbeli mérés nélkül csak a szűrő teljes felületére vetített átlagos belépési sebességgel (v0 számolhatunk, míg a mérés eredményéből értékelhető a működő szűrőre vetített átlag sebesség (v

2), és megállapítható az átlagos mért legnagyobb belépő sebesség (v

3). Az egyes szűrő keresztmetszeten belüli vízhozam eltérésből adódó maximális sebesség (v

4) csak becsléssel közelíthető. 0 5 15 25 35 350 3/.0 3'. 5 350 5. ábra: A szűrő menti vízhozamból kirajzolc'xló és az egyes szűrőmetszetekben lehetséges sebesség-eloszlás A becsült legnagyobb belepő vízsebesség tapasztalati adatok alapján - viszonylag egyenletes függélyes scbcsség-closzlés eset ói: v< = 1,0-1,25 vj - kevéssé egyenletes függélyes scbcsségcloszlásnál: v

4 = 1,25-1,5 vj.