187530. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyó- vagy állóvíz medre alati porózus anyagban uralkodó folyadéknyomás meghatározására
1 187 530 2 nyezők következtében a várt eredmények elmaradása - miatt az ilyen jellegű vizsgálatok az utóbbi időben gyakorlatilag megszűntek. A partiszűrésű vízbeszerző rendszerek rendkívül nagy értékűek, ugyanakkor a vízbeszerzésre alkalmas partszakaszok végesek, és a meder alatti szűrőfelűletek regenerálására nincs lehetőség. Bár a partiszűrésű rendszerek élettartama a tapasztalatok szerint - kedvező feltételek esetén - igen hosszú, a száz évet is meghaladja, a rendelkezésre álló partszakaszok korlátozottak, a beruházási lehetőségek csökkennek, és a vízigények rohamosan növekszenek, úgyhogy a szűrőfelületek rövid időn belüli terhelésnövekedésével kell számolni. Eddig is gyakran felmerült extrém vízigények, illetve a fogyasztás növekedése esetén, hogy a kutak leszívásának íntenzifikálásával kell a vízigényeket kielégíteni. Figyelemmel kell lenni azonban arra, hogy a leszívás fokozása - noha kézenfekvőnek, és ugyanakkor gazdaságosnak is látszik - súlyos veszélyeket rejt magában, mert a meder alatti „lassúszűrési” felületek túlterhelését okozhatja, azaz, az egész szűrőrendszer állapotát megváltoztathatja, és ha ez a változás nincs egyensúlyban a vízutánpótlódási lehetőségekkel, bekövetkezik a szűrőrendszer lassú romlásának a folyamata, majd végül is a tönkremenetele, ami utólag már helyrehozhatatlan. Különösen veszélyes a fent leirt romlási folyamat azért, mert rendkívül lassan, szinte észrevehetetlenül zajlik le, és a vízhozamcsökkenés már csak akkor észlelhető, amikor a szűrőrendszer romlása helyrehozhatatlanul bekövetkezett. A partiszűrésü vízbeszerző rendszerek állapotvédelme tehát elengedhetetlen. A találmány feladata egyrészt az, hogy a partiszűrésű vízbeszerző rendszerek működését befolyásoló folyamatok regisztrálására és e szűrőrendszerek állapotának megvédéséhez szükséges intézkedések alátámasztására, illetve optimális kihasználási fokának meghatározására alkalmas konkrét mérési eredményeket szolgáltasson. A találmány feladata továbbá az, hogy lehetővé tegye valamely élővíz, elsősorban folyó medre alatt a víztároló, illetve vízvezető (kavics)rétegben uralkodó nyomásviszonyok meghatározását, gyakorlatilag tetszőleges számú helyen és különböző mélységekben, valamint ezekről a helyekről zavartalan vízminták vételezését. A nyomásméréseknek, valamint vízmi nta-vételezéseknek járulékos ráfordítások nélkül bármikor megísmételhetőeknek kell lenniök. A méréseket és mintavételeket zavartalan körülmények között, pl. a vízpartról kell tudni végrehajtani. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy ha egy vízalatti természetes porózus (kavicsos) réteget mesterségesen - pl. mederfúrással - megbontunk, a réteg anyagának a furatba történő visszatöltése után az eredeti természetes állapot visszaáll, és a két víztér - a kavicsrétegben levő, és a meder felett áramló víztér között - a közvetlen kapcsolat megszűnik. A találmány alapja továbbá az a felismerés, hogy ha abba a meder alatti rétegbe, amelyben a nyomásviszonyokat és a vízminőséget meg kívánjuk határozni, perforált falú, és szűrőanyaggal, pl. kaviccsal töltött szondát helyezünk el, és ahhoz zárt csővezetéket csatlakoztatunk, a csővezeték a réteg szondát tartalmazó helyének a nyomásértékét hordozza, és a cső vége nyomásmérésre és vízmintavételezésre alkalmas helyre, például a nyílt vízfelszín fölé, a partra vezethető ki. A csővezeték segítségével a két víztér közötti zártság az adott pontról vett vízminta vételével és annak vizsgálatával ellenőrizhető. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek az a lényege, hogy a porózus anyagba, például kavicsrétegbe a meder feletti víztérben és a porózus anyagban levő folyadékok elválasztását (keveredésének meggátlását) biztosító módon az ott levő folyadékkal közlekedő belső terű, és mérési helyre kivezetett, zárt csővezetékhez csatlakoztatott szondát ágyazunk, és a csatlakozó csővezetéken át a mérőhelyre kijelzett adat(ok) alapján határozzuk meg a folyadéknyomást, vagy/és a csatlakozó csővezetéken keresztül a szondán át folyadékmintát veszünk a porózus anyagból. Az eljárás egy előnyös foganatosítási módja szerint a porózus anyagban uralkodó folyadéknyomást differenciálmérés - célszerűen fordított differenciál- manométerrel eszközölt mérés - útján szabad vízfelszínnel, több szonda esetén pedig a folyadéknyomásokat egymással vagy/és a szabad vízfelszínnel való összehasonlítás útján határozzuk meg. Egy másik eljárási ismérvnek megfelelően a mérési helyen a szondához csatlakoztatott csővezeték egy ágát a víztér szabad vízfelszíne alá vezetjük, és a csővezetékben - az ágvezetékre is kiterjedő - negatív nyomást (parciális-vákuumot) hozunk létre, és az ágvezetékben, valamint a csatlakozó csővezeték mérési szakaszában észlelt folyadékszint-különbség alapján határozzuk meg a porózus anyagban uralkodó folyadéknyomást. Célszerű továbbá, ha a porózus rétegbe beépített szondának a szabad vízfelszínű víztértől való elzártságát vízminta - például szivattyúzással történő - vételezésével, és a vízminta vizsgálatával ellenőrizzük. Végül egy további eljárási foganatosítási módra az jellemző, hogy a szondát oly módon ágyazzuk a porózus rétegbe, hogy - például önmagában ismert módon - béléscsöves mederfúrást hajtunk végre a szonda tervezett mélységének a tartományáig, a szondát a hozzá csatlakoztatott csővezetékkel együtt a béléscsőbe, a tervezett mélységre bocsátjuk, majd a béléscső visszahúzása közben a porózus réteg anyagát a szonda felett a béléscső helyén maradt üregbe omlasztjuk, vagy/és az üreget más módon kitöltjük, pl. a porózus réteg anyagával visszatöltjük. A találmány szerinti berendezésnek az a lényege, hogy a porózus anyagba ágyazott, perforált falazatú, szürőanyaggal, előnyösen szemcsés anyaggal, például 2-5 mm átmérőjű kaviccsal töltött edény által alkotott szondája van, amelyhez - előnyösen a parton létesített - mérőhelyre kivezetett, zárt, flexibilis csővezeték van csatlakoztatva, amelyhez egyrészt a meder feletti víztér nyílt felszíne alá vezethető ágvezeték, másrészt ez utóbbi leágazási helyével átellenes oldalon légtelenítő készülék csatlakozik, és/vagy a csővezetékbe vízminta vételét lehetővé tevő szerkezet van beépítve. Célszerű, ha a meder feletti víztérbe vezetett cső leágazási helye és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
