Hidrológiai Közlöny 1958 (38. évfolyam)

1. szám - Juhász József: A szivárgás vizsgálata

lf.0 Hidrológiai Közlöny 1958. 1. sz. Juhász J.: A szivárgás vizsgálata 5. táblázat Az J

0 határesés értéke p

r = 10 m-es víznyomás esetén e 0,33 0,40 0,50 0,60 0,80 1,00 r0 (cm) J 0 határesésnél p

r = 10 m víznyomás esetén 0,05 2,9101 1,7 104 9,2.105 5,4 10"

5 2,9 105 1,8 105 0,02 7,2. 104 4,2. 10 4 2,3.10-" 1,4 104 7,4 105 4,5 I05 0,01 1,4 103 8,4 104 4,6 10"

4 2,7 lO"

4 1,5 10 "

4 9,0 105 0,005 2,9 103 1,7 103 9,2.10-" 5,4 104 2,9 10 1,8 104 0,002 7,210~

3 4,2. 10~

3 2,3 • 10 _

s 1,4 103 7,4 10"

4 4,5 10-" 0,001 1,4102 8,4. 10"

3 4,6- 10 ~

3 2,7 103 1,5 103 9,0 104 0,0005 . 2,9. 102 1,710"

2 9.2-103 5,4 10"

3 2,9 103 1,8 lO"

3 0,0002 7,2. 102 4,2. 102 2,3.10-* 1,4 10-* 7,4 10"

3 4,5 103 0,0001 1,410 8,4. 10"

2 4,6 • ÍO2 2,7 10-* 1,5 10-* 9,0 103 0,00005 2,9 • 101 1,7io-> 9,2-102 5,4 10-* 2,9 10-* 1,8 10-* 0,00002 7,2101 4,2. 101 2,3.10-! 1,4 101 7,4 10-* 4,5 10-* 0,00001 1,44 8,4 101 4,6 • 10 1 2,7 101 1,5 101 9,0 10-* Ebből az esés küszöbértéke esetén v — 0 és í-! = 0, hiszen a szivárgás az egész keresztmetszetben megszűnik. Egyszerűsítések után lesz tehát: P1—P2 nr

2

0 l 1,88 a J

0 — = -C-8 + p

r r„ P1—P2 l kifejezés már rendkívül egyszerű : 1,88 xí C-8\ </« = • <« -Ti (18) Tekintve, hogy = 0 esetében S = D, az egyenlet végleges alakja : , _ 1,88 a (19) A (19) képlet alapján a következő minőségi megállapításokat tehetjük : 1. Nincsen küszöbérték a szivárgásban, ha a túlnyomás zérus, vagyis a talajvíz felszínén, illetve annak közelében. 2. Minél nagyobb a p

r túlnyomás, annál nagyobb az az esés, amelynél még nem indul meg a szivárgás. Számítsuk ki a J

0 küszöbértéket néhány p

r nyomás esetére. Példaként a talaj vízszivárgásoknál gyakran előforduló p

r = 10 m nyomást vettük alapul. A különböző szemnagyságokra számított értékeket az 5. táblázatban tüntettük fel. A táblázat adataiból az alább felsorolt további következtetéseket vonhatjuk le : 3. Minél kisebb szemű a réteg, annál nagyobb a küszöbérték, amint józan következtetéssel előre várható is volt. 4. A J

0 határesés 10 m-nél kisebb nyomás esetén a nagyobbszemű kőzetekben egészen kicsiny. Az iszap és agyag talajokban azonban már nem elhanyagolható. 5. Finom talajokban nem egyenlő sebességű a talajvíz szivárgása egy-egy függőleges metszetben. Á leggyorsabban a víz színén szivárog, míg lejjebb egyre lassabban. Ennek következtében a potenciális szivárgás áramvonalai lefelé a komplex függvényekkel, illetve a Darcy képlettel számíthatónál jobban ritkulnak. 6. A határesés — a (19) képlet szerint — lineárisan növekszik a víznyomással p

r-e 1. Ennek az a következménye, hogy ugyanaz a szemösszetételű réteg nagyobb mélységben — vagyis nagyobb víznyomás esetén — kevésbé áteresztővé válik. Ennek könnyebb áttekintése érdekében a (19) összefüggésből meghatároztuk, hogy J

n = 1 esésnél mekkora nyomás kell a különböző szemnagyságú rétegekben ahhoz, hogy a szivárgás ne induljon meg. A 6. táblázatban p

r értékeit méterben adjuk meg. A táblázat adatai szerint a <7= 1 eséshez tartozó határ-nyomás a nagyobbszemű talajokban Az J = 1 eséshez tartozó határnyomás értéke fi. táblázat e 0,33 0,40 0,50 0,60 0,80 1,00 r0 (cm) a kritikus rétegnyomás pnr (méter) 0,05 35 000 59 000 108 000 185 000 340 000 555 000 0,02 14 000 23 600 43 200 74 000 136 000 222 000 0,01 6 900 11 800 21 600 37 000 68 000 111 000 0,005 3 500 5 900 10 800 18 500 34 000 55 500 0,002 1 400 2 360 4 320 7 400 13 600 22 200 0,001 690 1 180 2 160 3 700 6 80*) 11 100 0,0005 350 590 1 080 1 850 3 400 5 550 0,0002 140 236 432 740 1 360 2 220 0,0001 69 118 216 370 680 1 110 0,00005 35 59 108 185 340 555 0,00002 14 24 43 74 136 222 0,00001 6,9 12 22 37 68 111