Hidrológiai Közlöny 1955 (35. évfolyam)

1-2. szám - Öllős Géza: Vízépítési műtárgyak alatti szivárgás vizsgálata, inhomogén altalaj esetén

öllős G.: Vízépítési műtárgyak alatti szivárgás Hidrológiai Közlöny 35. évf. 1955. 1—2. sz. 3 ha cos a = x es sin x = V x

2 +y

2 Y X

2 + y

2 (3. ábra), akkor a szivárgási tényező eloszlási görbéjének egyenlete : x

2 y

2 + ^max fel Y x

2+y

2 . (11) 3. ábra Ezzel szemben az ellipszis egyenlete a következő volna : a?

2 , y

2 yfc

2 + k

2. max min = í (12) várgást megfelelő homogén talajbeli szivárgással helyettesíteni? Ugyanis ez utóbbi esetben lehetővé válna a homogén talajbeli szivárgásoknál szokásos számítási és szerkesztési eljárásoknak az alkalmazása továbbra is. Erre vonatkozólag közelítő megoldást ad Dachler R. a vízszintes rétegződésű, kis rétegvastagságú talajokban végbemenő szivárgásokra. Az eljárás a rétegsíkokkal párhuzamos irányú, a teljes szivárgási szelvényre vonatkozó k

ma

x, valamint a rétegsíkokra merőleges irányú k

mi

n áteresztőképességi együtthatókat ismerteknek téteb, ds

2 I dq

2 \ t T-. ön

2 áh

2 Az ellipszistől való eltérés annál nagyobb, minél nagyobb a különbség k

ma

x és k

mi„ értékek között. Amint látható, az ilyen finoman rétegződött talaj esetén tetszőleges irányhoz tartozó szivárgási tényező értéke meghatározható szabatosan. A szivárgó vízmozgások kérdéseinek a gyakorlat számára történő megoldása a szokásos határfeltételek mellett jelentkező újabb hidraulikai feltételek miatt matematikai nehézségekbe ütközik általában. így az inhomogén talajbeli szivárgások vizsgálatánál nagyon fontos szerepe van a kismintakísérletezésnek. * Az inhomogén talajokra vonatkozó kisminta elkészítésének alapelve hasonló a homogén talajbeli kismintáéhoz. Ez esetben is a műtárgyra vonatkozólag valamely A kicsinyítési tényező felvétele alapján a valóság és a kisminta között geometriai hasonlóságot állítunk elő. Szükség van továbbá arra, hogy a valóságos rétegződés által megszabott áramlásviszonyoknak feleljen meg a kismintában történő áramlás is. Ez elérhető, ha a felvett kicsinyítési tényezővel a rétegvastagságokat is átszámítjuk. További feltétel az, hogy a kisminta és a valóság megfelelő rétegeinek szivárgási tényezője azonos legyen. A valóságban előforduló rétegek szivárgási tényezői sorban : k

vi, k

v2 ..., k

v

n, ezeknek megfelelő, kismintában lévő rétegek szivárgási tényezője pedig km 1, k

m2, . • . , kmn A Darcy-törvény szempontjából szükséges, hogy : k„i : k

t2 : . . . : k

v

n k

m

l : k

m

2 : ... : k

m

n (13) A kismintakísérletezés ilyen módon való végrehajtása mellett felmerülhet az a kérdés is, hogy lehetséges-e az inhomogén talajban lévő szi4. ábra lezi fel. A megfelelő homogén talaj k szivárgási tényezőjének meghatározhatósága miatt vízszintes irányban 1 : a arányú torzítást vezet be. Legyen egy, a rétegsíkokra merőleges dn

x-1 nagyságú keresztmetszeten a torzítás előtt átszivárgott vízmennyiség (4a ábra) : d^i = d^-kmax-—A torzítás végrehajtása következtében az előbbi összefüggésben a hidraulikus nyomásesés megnő, vagyis nagyobb vízmennyiség szivárogna át ugyanazon a keresztmetszeten. Ahhoz, hogy a vízmennyiség a torzítás előtti állapotban számított értékkel egyenlő legyen a k

ma

x szivárgási tényezőjű talaj helyett a k' k max a szivárgási tényezővel jellemezhető talajra van szükség. Hasonlóan a rétegsíkokra merőleges irányban történő áramlásnál a dn

2-\ keresztmetszeten (46 ábra) átszivárgó vízmennyiség d(?2 = d«

2 • £min - 'í— ds

2 A vízszintes irányban való torzítás ez esetben viszont a szivárgási keresztmetszet csökkenését eredményezi. Ahhoz, hogy a szivárgási vízmennyiség ekkor is a torzítás előtti legyen, a &„,j

n helyett k = &mjn * ^ szivárgási tényezőjű talajra van szükség. A rétegződött és a választandó homogén talaj szivárgási terének megfelelő szelvényében az átszivárgó vízmennyiségek azonosságát biztosítani kell. Ehhez szükséges, hogy az illető helyen a két főirányban lévő szivárgási tényezők aránya azonos legyen a mindkét esetben. Ez a feltétel szabja