Vízügyi Közlemények, 1975 (57. évfolyam)

3. füzet - Déri József: Talajvízdúsítás a vízimérnöki gyakorlatban

360 Déri József hez olyan vizsgálati eljárást célszerű kialakítani, amely a dúsítás folyamán lejátszódó fizikai, kémiai, biológiai, stb. folyamatokat „leutánozni" tudja. Ezért egyszerű és olcsó modellvizsgálati módszerek segítségével előzetes becslést kell tudni végezni a tervezett rendszer várható működésére és teljesítményének jellemzőire. A talaj vízdúsítással kapcsolatos modellvizsgálatok általában: — adott típusú berendezés kialakítására (tervezésére), — adott talajvízdúsító rendszer bővítésére: — a szűrő- és szivárgási tér állandó és változó tulajdonságainak feltárására; — a talajvízdúsító rendszer és fizikai környezete közötti kölcsönhatás vizsgálatára és optimalizálására (parciális optimumkeresés); — a rendszerben lezajló részfolyamatok és egymásrahatásuk időbeli változékonysága törvényszerűségeinek feltárására; - a talajvízdúsító rendszer és gazdasági környezete közötti kölcsönkapcsolatok optimális szabályozására (globális optimumkeresés); — a talajvízdúsító rendszer természetes környezetmódosító hatásainak elemzésére (környezetvédelem); — a talajvízdúsító rendszer várható élettartamának vizsgálatára (operáció kutatás); — a talajvízdúsító rendszer és egyéb víztermelő rendszerek összehasonlító elemzésére (döntéselmélet) irányulhatnak. A felsorolt vizsgálatok célja és természete igen széles határok között mozog; ennek megfelelően a vizsgálatok módszerei és technikai eszközei is eltérőek és igen változatosak. Nyilvánvaló, hogy félüzemi kísérletek során végzett mérések és tapasztalatok információtartalma a legértékesebb, azonban általában ezek az információk állíthatók elő a legköltségesebben. Gazdasági megfontolások alapján az adott cél eléréséhez szükséges ismeretanyagot általában olcsóbb (és viszonylag kevesebb információt szolgáltató) módszer segítségével állítják elő. Minthogy a talajvízdúsítás a vízépítés és a vízellátás fiatal szakágazatai közé tartozik, számos modellvizsgálati módszer (modelltörvény) kialakítása még a kezdeti, illetve a kísérletezés stádiumában van, ezért ebben az esetben különösen fontos a meglevő létesítmények és az ott lezajló technológiai folyamatok alapos tanulmányozása (l. 4. fejezet), valamint a hazai és külföldi konkrét ismeretanyag alkotó jellegű elemzése és hasznosítása. a) Matematikai modellek A komplex-talajvízdúsítási helyzet elemzéséhez a talajvízdúsítási folyamatok egyen leteit numerikus módszerekkel és programvezérlésű elektronikus számítógéppel oldják meg. A legklasszikusabb numerikus módszer a véges differenciák módszere: ennek lényege az, hogy a geometriai elemeket szabályos elemi részekre osztják és ezek mindegyikére egy-egy megfelelő egyenletet alkalmaznak. Ennek eredményeként általában terjedelmes egyenletrendszerhez jutnak, amelyet közvetlen, vagy iteratív módszerekkel szimultán oldanak meg. A talajvízszint időbeli alakulásának vizsgálatához például javasolható a folyamat elemi időegységekre bontása. Ilyen feltételek mellett rendkívül sok elemi művelet elvégzésére lesz szükség, azonban a korszerű elektronikus számítótechnika segítségével elfogadható időn belül kézhez vehető a megfelelő eredmény. A numerikus analitikus módszer végeredményben matematikai modell, amely