Vízügyi Közlemények, 2000 (82. évfolyam)
2. füzet - Ujfaludi László: Felszín alatti víztartók szivárgási együtthatójának becslése elektromos mérések alapján
Vízügyi Közlemények, LXXX1I. évfolyam 2000. évi 2. füzet FELSZÍN ALATTI VÍZTARTÓK SZIVÁRGÁSI EGYÜTTHATÓJÁNAK BECSLÉSE ELEKTROMOS MÉRÉSEK ALAPJÁN DR. UJFALUDI LÁSZLÓ A vízzel telített szemcsés kőzetekben lejátszódó áramlásos (advektív) tömegtranszport az elektromos töltéstranszportjelenségeivel sok rokon vonást mutat. A jelenségek között fennálló analógia a leíró egyenletek matematikai hasonlóságában is szembetűnő (Bear 1972). A talajvízmozgások alapegyenlete a Darcy-törvény: V = —Kgradh, (1) ahol V — az áramlás középsebessége, К — a szivárgási együttható, h — a piezometrikus nyomás. A pórusokban történő áramvezetésre az Ohm-törvény differenciális alakja érvényes: / = —kgradU (2) ahol 7 — az elektromos áramsűrűség, к — a fajlagos elektromos vezetőképesség, U — az elektromos potenciál. A felismert analógia már évtizedekkel korábban ösztönözte a kutatókat a különböző transzportfolyamatok közötti kapcsolatok feltárására. Ennek gyakorlati jelentősége is nagy, mivel lehetőséget adhat arra, hogy viszonylag olcsó eljárásokkal olyan fontos paramétereket határozzanak meg, amelyek hagyományos mérési módszerei költségesek. Például: olcsó felszíni elektromos szondázással következtetni lehetne a felszín alatti víztartó rétegek szivárgási együtthatójára, amelynek hagyományos módon (pl. próbaszivattyűzással) történő mérése igen költséges. A Da/rv-tőrvényben (1) szereplő К szivárgási együttható meghatározása általában kísérleti úton történik: laboratóriumban a helyszínről vett minták átáramoltatásos vizsgálata, terepen próbaszivattyúzások útján. К értékét laza, szemcsés kőzetekre becsülhetjük a talajfizikai adatok alapján is, a Kozeny-Carman egyenlet segítségével (őear 1972, Kovács 1972): г л 3 Dl v (1-й) 2 a 2 ahol c 0 — empirikus állandó, T — az ún. tortuozitás (zegzugosság), g - a gravitációs gyorsulás, v — a folyadék kinematikai viszkozitása, n — a minta hézagtérfogata, £>/, — a minta hatékony szemcseátmérője, a-a szemcsék alaktényezője. A kézirat érkezett: 2000. július 10. Dr. Ujfaludi László fizikus, tanszékvezető egyetemi tanár, Eszterházy Károly Főiskola, Eger.
