152313. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés karsztvíz lecsapolására
152313 3 4 tartály a csővezetéken érkező karsztvizet ülepíti és tisztítja. Ennek érdekében a derítőtartályban terelőlemezeket, szűrőszitákat, illetve rostákat alkalmazunk. Az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés lényege a vízlecsapoló furatokat a szivattyú szívócsövével összekötő zárt csővezetékrendszer. E csőrendszer valamennyi szakasza csőelzáró szerkezetekkel van ellátva és lezárható. A csővezetékrendszer és a szivattyú szívócsöve között derítőtartály van, amelyben terelőlemezek, szűrősziták, illetve rosták helyezkednek el. A találmány tárgyát képező eljárás egy példaképpeni foganatosítási módját vízaknából való aktív védekezés esetére, a foganatosítására szolgáló berendezés egy példaképpeni kiviteli alakjának leírása során ismertetjük, amelyet rajzban is bemutatunk. Az 1. ábra a vízlecsapolás elvi vázlata, míg a 2. ábra a derítőtartály (hidrodepurátor) függőleges metszetét, illetve oldalnézetét ábrázolja. Az 1 talajszint és a 2 karsztvízszint alatt helyezkedik el a 3 széntelep. A 4 helyen alkalmazott vízelvétellel a 2 hidrosztatikai vízszint lesüllyeszthető oly mértékben, hogy az 5 depressziós tölcsér feletti kőzetek kiszáradnak. A hagyományos módszer abból áll, hogy a 4 helyen fakasztott vizet a 6 zsompokban összegyűjtik és az összefolyó karsztvizet a zsomp felett létesített 7 szivattyútelep az A emelőmagasság ellenében eltávolítja. A szivattyútelep teljesítményének a tényleges vízhozam kétszeresével, a zsomptérfogatnak a tényleges vízhozam négyórai mennyiségével kell egyenlőnek lennie. A találmány szerint a 8 szivattyúkamrából a fúrást előkészítő rövid 9 vágatot hajtjuk a vízzel telt kőzetzóna irányában, amely vágat egyben a berendezés elhelyezésére is szolgál. A 9 vágatból egy vagy több 10 furatot készítünk az 5 depressziós tölcsér kijelölt legmélyebb 4 helyéig. A 10 furatokhoz a becementezett 11 csöveket csatlakoztatjuk s ezek a 12 tolózárak köz^ beiktatásával becsatlakoznak a 13 derítőtartályba, az un. hidrodepurátorba, amely a rajta átfolyó karsztvíz szűrésére és tisztítására szolgáló nyomásálló tartály. A 13 derítőtartályhoz csatlakozik a 7 vízszivattyú 14 szívócsöve. A 13 derítőtartályba (2. ábra) a karsztvíz a 15 csőcsonkon át lép be. A félellipszis-alakú 16 terelőlemezek hatására szilárd szennyezése egy részét kiülepíti, majd a 17 perforált rostalemezekeh átáramolva megtisztul szennyezéseitől és a 18 csőcsonkon kilépve a 14 szívócsövön át B hidrosztatikus nyomással lép be a 7 szivattyúba. A 10 furatokon, a 11 csöveken és a 13 derítőtartályon át a karsztvíz hidrosztatikus nyomása érvényesül a 7 szivattyú szívóoldalán. A hidrosztatikus nyomás a karsztvízszint süllyesztésének kezdetén a B nyomómagassággal egyenlő s így a 7 szivattyúval csupán a C nyomómagasságót kell legyőzni. A több hónapon, esetleg több éven át tartó vízszintsüllyesztési művelet során a 2 karsztvízszint egyre lejjebb száll, míg végül az 5 depressziós tölcsérbe megy át. Eközben a 7 szivattyú által legyőzendő C nyomómagasság D értékre növekszik, a szállítandó vízmennyiség pedig jelentős mértékben — hozzávetőleg a felére — csökken. Míg tehát a hagyományos módszer esetén a legnagyobb A nyomómagasság és a legnagyobb vízhozam egyidejűleg lépett fel, addig a találmányunk szerinti eljárás esetében a szivattyú teljesítményét meghatározó két tényező — az emelőmagasság és a vízszállítás — közül az egyik tényező legnagyobb értékéhez a másik tényező legkisebb értéke tartozik. A 13 derítőtartály tisztítását a 19 tolózárakon át, víznyomássai végezzük; a 13 derítőtartály ugyanis a 20 tolózár elzárása révén víznyomás alá helyezhető. A karsztvíz nyomásának mérését a 21 csaphoz csatlakoztatható nyomásmérő teszi lehetővé. A példa szerinti esetben a vízelvétel mélysége A = 247 m. A karsztvíz kezdeti hidrosztatikai magassága a szivattyú szívócsonkja felett: B = 136 m, amely két év alatt 10 m-re csökken s azon állandósul. A vízmennyiség kezdeti értéke 45 m3 /p, amely két év alatt 23 m 3 /p értékre csökken s ezen állandósul. A hagyományos módszer alkalmazása esetén 90 m3 /p teljesítményű, 247 m emelőmagasságú szivattyútelepet és 10 800 m3 zsomptérfogatot kellene létesíteni. Ezzel a berendezéssel a vízhozam, valamint a különböző veszteségek figyelembevételével 1 m3 víz kiemelése 61,2 kW villamos teljesítményt és 1,18 kWó/m3 fajlagos energiafelhasználást igényel. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával 45 m3 /p víz-szállítású, C = 247—136 = 111 m emelőmagasságú kezdeti teljesítményre kell a szivattyútelepet méretezni, de ugyanez a szivattyútelep, alkalmas lesz a lecsökkent vízmennyiség megnövekedett emelőmagasságra való felemelésére is. Emellett zsompok létesítése teljesen elmarad. A vízhozam valamint a különböző veszteségek figyelembevételével 1 m3 víz kiemeléséhez szükséges villamos teljesítmény átlagértéke 44 kW, míg a fajlagos energiafelhasználás 0,68 kWó/m3 , vagyis a hagyományos módszerhez képest csupán 580/0 . A találmány alkalmazásának előnyei a következőkben foglalhatók össze: A zárt csőrendszer eredményeként elárasztás veszélye nem áll fenn, ezen felül a vízkivétel a tolózárakkal bármikor lezárható. Ezért a szivattyútelep teljesítményét csak a várható vízhozamra kell méretezni s emellett a szivattyútelep üzeme a villamosenergia-csúcs idején szüneteltethető. A derítő- és tárolózsompok létesítése elmarad, mert a derítést, ülepítést és tisztítást a derítőtartály (hidrodepurátor) végzi, míg a tárolás a megcsapolt kőzet üregeiben történik. A karsztüregekből a víz által kihordott mészkőtörmeléket a derítőtartály biztonságosan felfogja, ezáltal a szivattyúk üzemzavara vagy törése nem következhet be. Emellett a vízkivétel a karsztvíz teljesen zárt vezetése folytán higiénikus, a víz emberi fogyasztásra alkalmas. A szivattyúk nyomás alatt belépő vizet szállítanak, tehát a nyomómagasság a karsztvíz 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
