talajvízszintet stabilizáló visszatöltés bányatavak közelében

Talajvízszintet stabilizáló visszatöltés bányatavak

közelében

Dr. Csoma Rózsa egyetemi docens

BME Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék

terepszint

talajvíz

fekü

tepepszint

talajvíz

fekü

terepszint

talajvíz

fekü

3.

Háttérnyílt kavicsbányagödör:nyílt kavicsbányagödör:

talajvízveszteségtalajvízveszteség

felhagyott bánya:felhagyott bánya:3. párolog3. párolog

üzemelüzemelőő bánya bánya::1.1.kaviccsal elkaviccsal el2.2.kavics helyére kavics helyére

bebe3.3.párologpárolog

s

1.

kialakuló leszíváskialakuló leszívásss elfogadható? elfogadható?

2.

3.

fekü

terep eredeti talajvíz

A tó hatásának csökkentése

védvédőőpillér pillér : : 1. elfogadható 1. elfogadható szintcsökkenésszintcsökkenés

2. kitermelés korlátozása2. kitermelés korlátozása

védőpillér

s túl nagy

s megfelelő

kisebb védőpillérrészleges kitermelésmegfelelő védelmet ad a környező területnekmegoldás: talajcsere a teljes vízvezető

rétegbenanyaga vízzáróbb: ugyanaz a hidraulikai

ellenállás, mint a nagyobb pillérelhelyezkedés: a védendő terület mentén

Lehetséges megoldás

bányatelek határa

védendő terület

talajcsere

bányatelek határa

védendő terület

talajcsere

kitermelendő réteg

visszatöltés térségi hatásainak elemzése nyomán

támpont a visszatöltés jellemzőinek meghatározásáhozszélesség (Bv)hossz (Lv)vízvezető képesség (kv)elhelyezkedés a térségi

áramlási viszonyokhozképest

Célkituzés ,,

általánosítás: a vízvezető réteg valamely jellemzőjére vonatkozatott relatív paraméterekkel

nagytömegű számítás: 2D talajvízáramlási modell

Lv

Bv

kv

Analitikus elemek módszerealap: potenciálelmélettalajvíztér jellemzői: elemekegyedi elemek egyedi függvényekkel leírvateljes vízvezető réteg: egyedi elemek szuperpozíciója

Elemek: hidromechanika áramképei alapjántovábbfejlesztés.

Tesztsorozatfeltétetetett tó, 500x500 m (25 ha, ábrán északi

fele)vízvezető réteg : H = 10 m vastagvízvezető képesség: k = 20 m/dtöbbletpárolgás: 365 mm/évkeleti oldalon 10H = 100 m védőpillér : tó 20 %-

a

Védopillér hatása 1.,,

talajvízszintek összehasonlítása

í

Vsz= 10H

C vált. E vált.

y, m

x, m

Védopillér hatása 2.,,

-5

-4

-3

-2

-1

0

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2x/l

jr, %

E változat

C változat

Vsz= 10H

cél: E változatnak megfelelő talajvízszintek elérése, de keskenyebb védőpillérrel

%100*0

0

jjjj

rrelatív szint: j0 : tó nélküli talajvízszint

Visszatöltés 10H = 100 m helyett 2H = 20 m védősáv: a tó

4 %-a visszatöltéssel : rézsűs, tengely a védősáv

közepéna./ tényleges tópart

0

2

4

6

8

10

12

220 230 240 250 260m

m

H

b./ tópart közelítése

0

2

4

6

8

10

12

220 230 240 250 260m

m

HH

B

alapváltozat: B0 = H = 10 m, L = 0k0 = k/20 = 1 m/d,

számítás tartománya: szélesség : B/H = 0

… 1.6

túlnyújtás: L/H = 0 … 5

vízvezető képesség: k/kv = 1 … 200.

Számított változatok

nem vizsgált: inhomogén visszatöltésrézsűkialakítástöbb oldali visszatöltés , stb

Értékelés szempontjai1. talajvízszintek

relatív szinteltérés az E-hez képest: térségi jellemzők

2. tószintek: alacsonyabb, mint visszatöltés nélkülrelatív szint: mint előbb

3. hozamok : tó középvonalában

o%1000*E

Er j

jjj

relatív hozam: az egységnyi parthosszra eső hozamához viszonyítva q

q q

qrx K

K

* %100

Értékelés 1 : szélesség1. talajvízszintek

relatív szinteltérés az E-hez képest•adott szelvényben, a tó tengelyében•a szélesség függvényében

térségi jellemzők

9.79.8

-200-400-600 600

B = 1.6 H

400200

200

400

600

y, m

x, m

-16

-12

-8

-4

0

0.4 0.8 1.2 1.6 2x/l

jr, ‰

C változat KB_0 változat

K0 változat KB_1.6 változat

Vsz= 2H

-10

-8

-6

-4

-2

0

0 0.4 0.8 1.2 1.6B/Hj

r, ‰

tópart közelében

két tónyi távolságban

Értékelés 1 : szélesség2. tószintek:

3. hozamok :

szélesség hatása csekély

-5.0

-4.5

-4.0

-3.5

-3.0

0 0.4 0.8 1.2 1.6B/H

jr, %

E változat

C változat

KB változatok

40

60

80

100

120

0 0.4 0.8 1.2 1.6B/H

%

C változat E változatészak-dél nyugatkelet

Értékelés 2: túlnyújtás1. talajvízszintek

relatív szinteltérés az E-hez képest:•adott szelvényben, a tó északi részén

térségi jellemzők2. tószintek3. hozamok

-16

-12

-8

-4

0

0.4 0.8 1.2 1.6 2x/l

C változatKB_0/KK_1 változatK0 változatKL_5 változat

jr, ‰

Vsz=2H

9.79.8

-200-400-600 600400200

200

400

600

L = 5 H

y, m

x, m

alig befolyásolja

túlnyújtás hatása lokális

Értékelés 3: vízvezeto képesség,,

1. talajvízszintekrelatív szinteltérés az E-hez képest

•adott szelvényben, a tó tengelyében•a szélesség függvényében

térségi jellemzők

9.79.8

-200-400-600 600

k = 20 kt

400200

200

400

600

y, m

x, m

-16

-12

-8

-4

0

4

0.4 0.8 1.2 1.6 2

x/l

jr, ‰

C változat KK_1 változat

K0 változat KK_100 változat

KK_200 változat

Vsz= 2H

-12

-8

-4

0

4

0 50 100 150 200k/kt

jr, ‰

a tópart közelében

két tónyi távolságra

Értékelés 3 : vízvezeto képesség2. tószintek:

3. hozamok :

vízvezetőképesség hatása döntő

,,

-5.5

-5.0

-4.5

-4.0

-3.5

-3.0

0 50 100 150 200k/ktjr, %

E változat

C változat

KK változatok

0

20

40

60

80

100

120

140

0 50 100 150 200

k/kt

qr, %

C változat E változatészak-dél nyugatkelet

Tényleges tavak

600

800

1000

1200

1400

1600

9600

9800

1000

0

1020

0

1040

0

1060

0

1080

0

m

m

tervezett tóvisszatöltésszelvény

600

1000

1400

1800

800

1200

1600

2000

2400

2800

x, m

y, mtervezett tavak

megfelelő visszatöltés

gyenge visszatöltés

nagyobb tórendszer délkeleti határatérségi áramlási irány: dél-délkeletdélre védett terület

1. délkeleti irányban visszatöltés: száraz/nedves időszak

2. délkeleti és délnyugati visszatöltés

-3

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

-3 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30jr, %

x/Vsz

védősáv nélkül, nedves időszakvédősávval, nedves időszakvédősáv nélkül, száraz időszakvédősávval, száraz időszak

Összefoglalás

a visszatöltés : megnövelt hidraulikai ellenállás csökkenti a vízmozgást, a hiányzó víz a többi

oldalról részben pótlódik tószint alacsonyabba térség áramlási viszonyai gyökeresen nem

változnaka visszatöltés szélességének hatása csekély a visszatöltés L túlnyújtásának hatása lokálisa visszatöltés vízvezető képessége döntőa visszatöltés hatása erőteljesebb száraz

időszakban

Javaslatok

a szélesség a vízvez. rtg. vastagságához hasonló : Bv ≈ H,

a hossz a védelmet igényelő szakasszal megegyező, L túlnyújtás lokális igények esetén

a vízvezető képesség a környező vízvez. rtg. huszad - ötvened része, kv ≈ k/20 ... k/50

a merőleges a tavat tápláló áramlás jellemző irányára

tóH k

Bv ≈ H

kv ≈ k/20 ... k/50

a visszatöltés jellemzoire,,

Köszönöm a

figyelmet