Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)
3. szám - Jobbágy Réka–Hajnal Géza–Vasvári Vilmos: A szivárgási tényező meghatározása terepi vizsgálatokkal
JOBBÁGY R. - HAJNAL G. - VASVÁRI V.: A szivárgási tényező meghatározása 25 ideig tart a szivattyúzás kezdetén, általában pár percig. Itt a nyomás alatti víztartóval azonos módon viselkedik, azaz a görbe a Theis típusgörbével azonos. A laposabb középső szakaszban a kiürülés hatása érvényesül, ami a vízfelszín esésével jár. A víztelenítés leszívásra" gyakorolt hatása összehasonlítható a függőleges táplálás hatásával: a leszívás növekedése időben lelassul, ez eredményezi a Theis görbétől való eltérést. A kései szakaszban a víztartón belüli áramlás gyakorlatilag vízszintessé válik, így az idő-süllyedés görbe megint tart a Theis-tele típusgörbéhez (Kruseman & de Ridder 1994). A számítási módszer nyílt víztartó esetén annyiban módosul, hogy a leszívás értékeket korrigáljuk a telített réteg vastagságának függvényében (HydroSOLVE Inc. (2002)): s'=s-(s 2 /2-H), ahol s' a korrigált leszívás [m], s - észlelt leszívás [m], H - telített zóna vastagsága [m]. Ekkor a korábbiakban ismertetett alapfeltevések mellett a következők szerepelnek (HydroSOLVE Inc. (2002)): - nincs késleltetés a víztartóban (gravitáció hatására), - az áramlási sebesség a hidraulikus gradiens tangensével és nem szinuszával arányos, - az áramlás vízszintes és egyenletes a kút tengelyén keresztül menő keresztmetszetben, - a leszívás a telített zóna vastagságához képest viszonylag kicsi. Egyszerűsítése a Cooper-Jacob módszer, ahol kellően kis u érték esetén csak a sor első két tagját vesszük figyelembe. A további tagok elhanyagolásával a Thesi féle kútfuggvényhez képest elkövetett hibát a táblázat mutatja (§en 1995). Hiba [%] Érvényesség 0,25 u < 0,01 2,00 u < 0,05 5,00 u < 0,10 10,00 u < 0,15 Mivel a kútfüggvény tartalmazza a szívott kúttól való távolságot, elméletileg nem használható egykutas vizsgálatokhoz. Azonban visszatöltődés vizsgálat esetén ez a probléma kiküszöbölhető, bár a kútellenállást továbbra is figyelmen kívül hagyja. Visszatöltődés mérés kiértékelésére a szuperpozíció elvét használjuk, és élünk a CooperJacob-féle közelítéssel. Nyomás alatti víztartó esetén (Kruseman & de Ridder 1994): s'=—-—[W(u) - W(u')]' 4 • jt • T r 2 S ahol u = és u' •S' 4-T-t 4-T-t' Ha u és u' elegendően kicsi (pl. u < 0,01), akkor a fenti egyenlet a következő formában írható fel: 4-T-t In— r 2 -S •In 4-T-t' r 2 -S' ahol 4-rt-T s' - leszívási maradvány [m], r - az észlelés távolsága a kúttól [m], T - transzmisszivitás [m 2/s], S - tárolási tényező a leszívás alatt [-], S'- tárolási tényező a visszatöltődés alatt [-], t - szivattyúzás kezdetétől eltelt idő [s], t' - szivattyúzás befejezésétől eltelt idő [s]. Ha S és S' mind a leszívás mind a visszatöltődés szakaszában állandó és egyenlő, valamint T állandó, akkor s'= log - 4-n-T f Ábrázolva s' értékeket log(t/t') függvényében egyenest kapunk, ahol az egyenes meredeksége: 4-n-T Az alapfeltevések megegyeznek a Theis leszívást kiértékelő módszernél ismertetettekkel. Neuman megállapította, hogy használható a Theis-féle nyomás alatti víztartón visszatöltődésre kidolgozott összefüggés szabadtükrű talajvíz esetére is, de csak a visszatöltődés késői szakaszában. Félig áteresztő réteggel fedett víztartóra használható a Hantush-Jacob módszer, mely az imént ismertetettekhez hasonló. Az alapfeltevések az alábbiakkal egészülnek ki a Theis módszerhez képest: - a kezdeti vízfelszín vízszintes, - a fedőréteg végtelen kiterjedésű, egységes szivárgási tényezővel és vastagsággal rendelkezik, - a vízzáró réteg alatt vagy fölött végtelen kiterjedésű, konstans nyomású felületi (sík) forrás van, - a félig áteresztő rétegben a szivárgás vertikális. A leszívást az alábbi képlettel fejezi ki (HydroSOLVE Inc. 2002)): s= Q W(u,r/B) ahol W(u,r/B) 4-7t-T A Hantush-féle kútfüggvény (Öllös 1970), ahol W(u,—) B a leakage tényező exp 4- B ix B = T-m m' - a félig áteresztő réteg vastagsága k' - a félig áteresztő réteg szivárgási tényezője Nyeletési vizsgálatokhoz a Bouwer-Rice-féle eljárást alkalmaztuk (5. ábra), illetve becslést végeztünk a folytonossági egyenletből kiindulva. Eredeti piezometrikus szint Piezometrikus szint - — a rátöltés után Víztartó réteg g Vízzáró réteg 5. ábra, A Bouwer-Rice módszer Bouwer és Rice (1976) módszere Thiem egyenletén alapul, ahol a kút hozama (Kruseman & de Ridder 1994):
