5.3 Egyéb formációtulajdonságok

5.3.1 Transzmisszivitás (T) fedett és szabadtükrű víztartókra

A vízszállítódás folyamatát jelentősen befolyásolja a közeg vízvezető képessége. Korábbi fejezetekben a hidraulikus vezetőképességet (K) a porózus közeg vízvezető képességeként (szivárgási tényezőként) definiáltuk. Ha egy teljes réteg hidraulikus vezető képességét szeretnénk vizsgálni, kombinálni kell a hidraulikus vezetőképességet és a rétegvastagságot. A transzmisszivitás (vízszállító-képesség vagy fajlagos áteresztőképesség) (T) a víztartó réteg vastagságának, b, és hidraulikus vezetőképességének szorzata:

(5.22)

Míg a hidraulikus vezetőképesség dimenziója [L/T], a transzmisszivitásé [L2/T].

Transzmisszivitás fogalmát csak fedett víztartókra használjuk. Szabadtükrű víztartók esetében a transzmisszivitás nem definiálható korrekt módon, mert a telített zóna vastagsága változik.

Példaként tekintsünk néhány hazai kőzettípus jellemző transzmisszivitás értékét a Dunántúli-középhegység területén. 1,5*10-2 m2/s értéknél nagyobb transzmisszivitású képződényt jó vízszállítónak ítélhetünk meg. A területen a legjobb transzmisszivitású képződmények a felső-triász karsztosodott karbonátos kőzetek. Ide tartoznak a Dachsteini Mészkő és a Fődolomit Formációk képződményei. Ezek transzmisszivitás értékei 0,7*10-2 – 7,5*10-2 m2/s értéktartományban mozognak (Juhász, 2002).

5.3.2 Diffúziós állandó (D)

Ha egy víztartóból vizet szivattyúzunk ki, akkor az adott pontban megváltoztatjuk a pórusnyomást. Ez a pórusnyomás csökkenés tovaterjed és hatással lesz a környezetére. Ennek mértékét a közeg jellege, a kőzetváz vízszállító és -tározó (azaz mennyi vizet tud leadni) tulajdonságai befolyásolják. A pórusnyomás változás (dp) terjedésének leírására egy további formációtulajdonságot vezettek be, a hidraulikus diffúziós tényezőt vagy diffúziós állandót (D) (5.23).

(5.23)

A képlet kifejezi, hogy minél nagyobb a hidraulikus vezetőképesség (K), annál gyorsabban terjed a pórusnyomás változás az adott közegben. Ezzel szemben minél nagyobb a tározás értéke (S0), annál több vizet ad le a víztartó az adott vízszintcsökkenés hatására, tehát annál lassabban terjed a nyomásváltozás.

A diffúziós állandónak tranziens, azaz időben változó folyamatok esetében van szerepe. A természeti folyamatok következtében (pl. erózió hatására bekövetkező terhelés csökkenés miatti) és a mesterségesen keltett pórusnyomás-változás terjedésének leírása egyaránt fontos a hidrogeológiában. A gyakorlatban például egy szivattyúzott kút által keltett depresszió terjedésének leírása, előrejelzése lehet fontos feladat, hiszen legtöbb esetben azt szeretnénk, hogy a vízszintcsökkenés minél kisebb területet érintsen. Példaként tekintve egy bányavíztelenítési problémát, ott mindenképpen fenn kell tartanunk a megfelelően lecsökkentett vízszintet a bányászat idején annak érdekében, hogy a bányászat folyhasson az adott területen. Ugyanakkor a leszívás, a depresszió terjedésének időbeli előrejelzése is fontos feladat, mert a vízkitermeléssel, csak a célterületet szeretnék érinteni. Környezeti károkat okozhat a jelentős vízszintcsökkentés a természetes növényzetben és állatvilágban egyaránt.

Magyarországon a Dunántúli-középhegység területén az eocén-program során, az 1970-es évektől megindult a barnakőszén és bauxit bányászata. Az ércek azonban a karsztvízszint alatt helyezkedtek el, így víztelenítésre volt szükség. A nagymértékű vízkivétel a bányák környezetében az érintett kőzetek jó vízszállító képessége (ld. 5.3.1. fejezet) következtében nem csak a bányák területét érintette, hanem a depressziós tölcsér kiterjedt az egész Dunántúli-középhegység területére. Ennek folyományaként számos forrás elapadt, a Tapolcai-tavasbarlang leürült, a Hévízi-tavat tápláló forrás hozama és hőmérséklete is lecsökkent. A depresszió déli határa egy záró vető (Balaton-vonal) volt, ami jól mutatja, hogy a pórusnyomás terjedés egyértelműen a közeg vízvezető és tározó képességeinek függvénye. Jelenleg a rendszer természetes állapotba történő visszaállása zajlik, a nagymértékű vízkivétel és bányászat befejeztével. Ennek ideje, az eredeti vízszintek visszaállásának folyamata szintén a diffúziós tényezővel jellemezhető.