Hidrológiai Közlöny 1956 (36. évfolyam)
4. szám - Langmár József: Műtárgyak alatti szivárgás laboratóriumi vizsgálatának módszerei és berendezései
Langmár J.: Műtárgyak alatti szivárgás laboratóriumi vizsgálata Hidrológiai Közlöny 36. évf. 1956. 4. sz. 21f9 3. a vízlépcső hatására bekövetkező szivárgási folyamatokat oldalirányból származó talajvízmozgás nem befolyásolja, 4. a térbeli inhomogénitás nem jelentős [1]. Mindkét módszer potenciálos vízmozgásokkal foglalkozik. II. Elméleti eljárások Az elméleti eljárások olyan homogén és izotróp altalajban lejátszódó szivárgó vízmozgásokra vonatkoznak, amelyekre Darcy törvénye érvényes. Az irodalomból ismert elméleti eljárások (Khosla— Warren Weaver [2, 3], Pavlovszkij—Filcsakov [4], Lane [5], Bligh) a gyakorlatban használt műtárgykialakítások esetén, különböző feltevések mellett, többnyire a sarokpontokon, de mindig az alaplemez és a szád fal vonalán érvényes potenciálértékekre adnak választ. III. Elektromos analógia Az elektromos analógia — Pavlovszkij kezdeményezése — abból az alapgondolatból indul ki, hogy szivárgás esetében a felső és alsó vízszint közötti nyomáskülönbséget a feszültségkülönbség, a porózus talaj áteresztő képességét vékony fémlemez, fólia, vagy elektrolit vezetőképessége helyettesítheti [6], A laboratóriumunkban szerkesztett berendezés kísérleti tere vízszintes elhelyezésű üvegtál (1. fénykép), amelyben a műtárgy függőleges hosszmetszetét, a geometriai hasonlóság elve alapján lekicsinyítve, vízszintes síkba forgatva építjük meg úgy, hogy a talaj szintjének megfelelő felületeket elektromos vezető anyagból (vörösréz lemez), a műtárgy alaplemezét, a szádfalakat és az esetleges előfeneket szigetelő anyagból (keménygumi lemez) állítjuk elő. Elektrolitként vízvezetéki vizet használunk. A keresett potenciálértékek meghatározása Wheatstone-híd rendszerű műszerrel történik, amelynél az ismert ellenállású ágba változtatható — 10, 20, . . . 80, 90%-nak megfelelőleg állítható — ellenállást iktatunk be. A műszer tapogató karjával megkeressük a beállított százalékértékhez tartozó pontokat, amit EM 4-es cső (varázsszem) jelez. A berendezéssel tehát nemcsak az alaplemez és szádfal menti potenciálértékeket határozhatjuk meg, hanem az egész műtárgy alatti tartományban kialakult potenciáleloszlást is. A mérési eljárás lehetővé teszi az áramvonalak meghatározását is, ha a szigetelő és vezető anyagot felcseréljük. Ebben az esetben az üvegtál oldalait és a műtárgyat vezető anyagból, a talajszintnek megfelelő felületeket pedig szigetelő anyagból képezzük ki. Elektromos kismintán rétegzett altalajt is vizsgálhatunk az elektrolit ellenállásának változtatásával. Erre kétféle módszert ismerünk. Vagy az egyes rétegek áteresztő képességének arányában különböző vastagságú betétlemezekkel az elektrolit mélységét (1. fénykép), vagy pedig hasonló arányban, az elektrolit koncentrációját változtatjuk. 1. fénykép. Berendezés az elektromos analógiával történő méréshez. A kép rétegezett talaj vizsgálatát mutatja <t>omo 1. OöopydoeaHun dAiiliuMepeiiuü no SAenmpodunaMUtecKoií aHaAOzuu. Ha (pomocHUMKe noKa3ano uccAedoeanue CAOucmoeo cpyuma Bild 1. Versuchseinrichtung zur Messung mittels elektrischer Analogie. Das Bild zeigt die Untersuchung von geschichteten Böden Mint látjuk az elektromos kisminta a teljes áramképet rétegzett talajok esetén is megadja. A kisminta beépítése, a műtárgy alakjának, a szádfalak helyének és mélységének változtatása, valamint a mérés gyorsan végezhető, ezért szívesen alkalmazzuk abban az esetben, ha több különböző változatot kívánunk megvizsgálni. Ezek közül könnyen kiválaszthatjuk azt a legkedvezőbb néhány változatot, amit már a lényegesen nagyobb felkészültséget, munkát és körültekintést kívánó hidraulikus kismintán vizsgálunk meg részletesen (2. fénykép). IV. Hidraulikus kisminta A laboratóriumi szivárgásvizsálat a mechanikai hasonlóság törvényeinek figyelembevételével kicsinyíti le a műtárgyat, ugyanakkor a valóság 2. fénykép. Hidraulikus kisminta 0omo 2- rudpaeAUiecKaa ModeAb Bild 2. Hydraulisches Modell