Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)

5. szám - Léczfalvy Sándor: A rétegvíz és kitermelése

LÉCZFALVY S .: A rétegvíz és kitermelése 291 A méretezésnél használatos fizikai állandók meghatározása A rétegnyomásos szerkezetű kutaknál két fizikai állandó szerepel: k és

ß A k meghatározására az irodalom nagyon sok módszert ismertet. Számunkra legmegbízhatóbb próbaszivatytyúzások után a meghatározás, mégpedig egy termelő- és egy észlelő-kút segítségével. A termelő kútnak teljes kútnak kell lennie, azaz a vízadó réteget teljes hosszban harántolnia kell és a kutat úgy kell kiképezni, hogy a vízadó réteget teljes vastagságban megcsapolja, tehát pl. pórozus közegben be legyen szűrőzve a termelő réteg egész hosszában. Az észlelőkút elhelyezésére fontos kikötésünk van; ha túl messzire teszszük a termelő kúttól, akkor a beálló nem permanens szivárgás miatt a permanens állapotra vonatkozó képletekkel nem kaphatunk jó eredményt. Ezért az észlelőkutat lehetőleg minél közelebb kell tennünk a termelőkúthoz. Baj azonban az, hogy ha túl közel tesszük, a rétegre nem ad megfelelően átlagos értéket. Gyakorlatban 1-20 m-es távolságra szoktuk tenni a két kutat egymáshoz, attól függően, hogy mennyire összenyomhatóak a fedő és a vízvezető kőzetek. Összenyomhatóbb kőzet esetén (pl. homok, agyag) közelebb kell a kutakat tennünk egymáshoz. A kutak megfúrása után elvégezzük a tisztító-kompresszorozást termelőkúton mindaddig, míg a kút le nem tisztul. A k tényező meghatározására szolgáló próbaszivattyúzást csak akkor lehet elkezdeni, ha a kút már tiszta. Ez akkor áll elő, ha a kúton folyó próbaszivattyúzásnál a vízhozam gyakorlatilag konstans is, de a depresszió nem csökken, azaz a kútban leszívott vízszint nem emelkedik. Példaképpen említjük a badacsonyi camping kútjának tisztítószivattyúzását. A kút csak / = 110 óra szivattyúzást idő után tisztult le, mivel az ez időpontig folyó szivattyúzásnál a kút vízszintje a kezdeti depresszióhoz képest mindig emelkedett, annak ellenére, hogy a kúton kivett vízhozam is állandóan nőtt. A 110 óra szivattyúzási idő után a vízhozam és a leszívott vízszint nem emelkedett, a kút ez időpontra letisztult. A k tényező számítására szolgáló képlet tehát tiszta kúton, egy termelő és egy észlelő kút esetén: k = (14) ß = 2 mkt r

2 ' —-ffl

2 (15) \ r 2) ahol Rat időpontban éppen elért depressziós sugarat jelenti. A (15) képlet alkalmazásához tehát ismernünk kell a t időpontban R nagyságát. Ezt az észlelőkút alapján állapíthatjuk meg. Megindítjuk a szivattyúzást a termelőkúton és gyakran, amilyen kicsi időközben lehet, méijük az észlelőkútban a vízszinteket. Ha a szivattyúzás megkezdése után ti időpontban kezdett megmozdulni, süllyedni az észlelőkútban a víznívó, akkor Ri értéke éppen a két kút távolsága lesz. Ezután k birtokában számolhatjuk

ß-t Több artézi kút együttes működése Két artézi kút depressziója konstans vízkivételnél Több kút együttes működésének vizsgálatát a sebességpotenciálok összegzésének ismert módszerével végezzük el. Ehhez azonban több közelítéssel kell élnünk. Egyik közelítésünk a Dupuit-Thiem-íé\t képlet alkalmazása, a másik a határfeltételek közül az egyiknek erősen közelítő meghatározása. Mint ismeretes, nyomás alatti szivárgáskor a sebességpotenciál a <í> = -kh (16) függvénnyel fejezhető ki, ahol h a piezometrikus szint az adott pontban. Egy nyomás alatti termelőkútnál pedig 0, o>, =-In r, +C (17) 2 7on{s

0 — ) Jelölések: r, az észlelő kút távolsága a termelő kúttól, r

0 a termelő kút sugara, s

0 a termelő kúton, s

t pedig az észlelő kúton a depresszió, m a vízadó réteg vastagsága. A szivattyúzásoknál attól az időponttól számított adatokat lehet felhasználni, amikor gyakorlatilag már sem a termelő kútban, sem az észlelő kútban nem változnak a vízszintek. A ß tényező meghatározása már sokkal nehezebb, illetve lényege már teljesen tisztázott volta miatt (pl. nem tudjuk, de valószínű, hogy nem teljesen állandó, valószínűleg í-nek is függvénye) körülményesebb. Számítását szintén próbaszivattyúzások adataiból végezzük, hasonlóan csak tiszta kút adataiból. A számításra szolgáló képletek: 2nn ahol r, a kúttól mért távolság. Tudjuk azt is, hogy a sebességpotenciálok deriváltja az adott pontban a szivárgás sebességét adja meg. Két, egymástól b távolságban levő kút esetében a sebességpotenciálok összegezhetősége alapján egy adott M pontban, amely az 1. kúttól r,, a 2. kúttól r

2 távolságra van a sebességpotenciál értéke a kutak sebességpotenciáljának öszszegével egyenlő, azaz $ = 0,+0

2 (18) Behelyettesítve, a ,„„ ö2 -kh=— -lnr, --In r

2 +C 2TWÍ ' 2jim C értékét a határfeltételből állapítjuk meg A határfeltételeket helyettesítve (h = H - A,) Q^ 1 02 . R2 2 wnk 'io 2junk (19) (20). A fenti képlet tehát a 2. kútban létrejövő depressziót adja meg, ha az 1. kútból Q, és a 2. kútból Q

2 vízmennyiséget veszünk ki. Ha Q, = Q

2 = Q és R, = R

2 = R, akkor s, = 2mnk -In R

2 hob (21) A képletek alkalmazásakor tudnunk kell, hogy levezetésükben a Dupuit-Thiem-fé\e feltétel és a h = H esetében