Hidrológiai Közlöny, 2022 (102. évfolyam)
2022 / 4. szám
Nyíri G. és társai: Tartózkodási idő vizsgálata csápos kutak esetében 65 a) 45 40 5 0 0 Y=30.5916* LN(X)-92.8843 Jelmagyarázat R -0.989 • • 20000 m3/nap y • • • 40000 m3/nap , ' • • 60000 m3/nap ✓ '- - Illesztő görbe 20000 m3/nap , '- - Illesztő görbe 40000 m3/nap----Illesztő görbe 60000 m3/nap / ' Y= 15.0893* LN(X)-45.6258 R’=0.987 Y- 10.543*LN(X)-32 403 R'*0.99 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Folyótól való távolság (m) b) 100 90 80 70 Jelmagyarázat • • • A (számított) • • • B (számított)---------Illesztő görbe A (számított)---------Illesztő görbe B (számított) 60 N Y =-56.4636* LN(X)+649.88 " n R'=0.973 Cü 50 < 40 30 * 20 10 Y = -18.4225* LN(X)*212.0327 R =0.974 Termelt hozam (m'/nap) 3. ábra. A három csáppal rendelkező csápos kúthoz tartozó átlagos tartózkodási idő jelleggörbéje (a), valamint a jelleggörbét leíró függvény A és B paramétereinek változása (b) a termelt hozam függvényében Figure 3. Characteristic curve of the average residence time for a horizontal collector well with three arms (a) and the change in parameters A and B of the function describing the characteristic curve (b) as a function of the produced yield A 3a. ábra esetében 30 m távolságban egy hirtelen emelkedést figyelhetünk meg az átlagos tartózkodási idő értékében. Ennek oka, hogy a kút olyan távolságban van, ahol már érezhető a folyó hidraulikai hatásának csökkenése. Ebben a távolságban a csápok egymásra hatása olyan jelenséget indukál, amely folytán a folyóra merőlegesen kihajtott csáp „aktiválja” a háttérből érkező talajvizes áramlást. Ez a hatás megnöveli a kútakna környezetében a tartózkodási idő értékét, és ezáltal növeli az átlagos tartózkodási időt. Tovább távolodva az átlagos tartózkodási idő monoton növekszik, azonban itt már egy logaritmikus jellegű növekedést láthatunk. A logaritmikus jelleg mutatja a folyó hidraulikai hatásának csökkenését. A számított értékek változását két részre kell bontanunk annak érdekében, hogy meg tudjuk határozni az átlagos tartózkodási idő folyótól való távolságának függvényét. A folyóhoz közel eső rész egy minimális átlagos tartózkodási idővel jellemezhető, amely egészen addig tart, amíg a folyó hidraulikai hatása lecsökken annyira, hogy a folyóval párhuzamos csápok kútaknához közeli szakaszából induló áramvonalak a háttér felé indulnak el. A 4. ábrán látható az öt csáppal rendelkező csáposkút átlagos elérési idejének változása a folyótól való távolság függvényében, több hozamértékkel számolva. Ugyanezen ábra b) része mutatja a függvény A és B paramétereinek változását a hozam függvényében. A jelleggörbe trendje az előző esethez hasonló. A folyóhoz közel minimumértéket vesz fel az átlagos tartózkodási idő értéke. Az átlagos tartózkodási idő értékének markáns növekedése itt a folyóhoz közelebb következik be, mint az előző, három csáppal rendelkező kút esetében. Ennek oka, hogy a folyó felé több csáp van kialakítva, amelyek a kútakna környezetében nagyobb depressziót okoznak, ezáltal kisebb távolságban is tapasztalható a háttér felőli beáramlás. Ennek következménye, hogy kisebb távolságban érzékelhető az átlagos tartózkodási idő megemelkedése. A vizsgált két csápos kúttípus esetében elmondható, hogy az átlagos tartózkodási idő jelleggörbéje logaritmikus emelkedést mutat és az alábbi függvénnyel leírható: f(x) = A ■ ln(x) - B (2) A fenti függvény egy természetes alapú logaritmus függvény, amely két paraméterrel jellemezhető. Az A paraméter a függvény meredekségét hivatott jellemezni, míg a B paraméter megmutatja, hogy a függvény értéke mennyi lesz az x=l helyen. Mindkét paraméter függvénye a termelt hozamnak, amely ugyancsak egy természetes alapú logaritmikus függvénnyel jellemezhető (3b. és 4b. ábra). Mindezek alapján sikerült meghatározni egy olyan eljárást, amellyel az általunk vizsgált csápos kúttípusok termelése során becsülhető az átlagos tartózkodási idő mértéke. Az átlagos tartózkodási idő meghatározása a vizsgált körülmények között az alábbi lépésekből áll: 1. Csápos kúttípus kiválasztása. 2. A termelt hozam megválasztása. 3. A 3b. valamint a 4b. ábrák segítségével az átlagos tartózkodási idő függvény A és B paramétereinek meghatározása. 4. A meghatározott A és B paraméterek segítségével átlagos tartózkodási idő függvény definiálása. 5. A megfelelő távolság megválasztása annak érdekében, hogy a csápos kút termelése során a megfelelő mértékű tartózkodási idő rendelkezésre álljon. Ennek a rendszernek tulajdonsága, hogy permanens állapotban jellemzi az átlagos tartózkodási idő értékének változását a folyótól való távolság függvényében. Ez alkalmazkodik a kutak védőterületéhez kapcsolódó szabályozáshoz is, hiszen a védőterület meghatározása is permanens állapotban történik. Ennek a rendszernek a hiányossága, hogy vizsgálataink során a vízadó szivárgáshidraulikai paramétereit, a mederkapcsolati hatásfokot nem változtattuk, így az átlagos tartózkodási idővel kapcsolatos további kutatási feladataink is kijelöltnek tekinthetőek. Ezen további vizsgálatok célja az is, hogy megismerjük a módszer különböző parti szűrésű területeken való alkalmazhatóságát.
