Hidrológiai Közlöny 1958 (38. évfolyam)

1. szám - Juhász József: A szivárgás vizsgálata

Juhász J.: A szivárgás vizsgálata Hidrológiai Közlöny 1958. 1. sz. Jfl még nagy tömörség esetén is meglehetősen nagy. Az iszap és főként az agyagtalajok esetében azonban már olyan kis értékek, amelyekkel gyakran találkozunk. Agyagtalajaink általában e = 0,8—1,0 tömörségűek. Ilyen tömörség mellett pedig a finomabb agyagtaltyok 100—200 m-es rétegnyomás esetén már .7=1 esés mellett sem engedik magukon keresztül a vizet. Tudva azt, hogy a (19) képlet szerint — a kritikus nyomás az eséssel lineárisan .változik J = 0,1 esés mellett a szokásos tömörségű agyagtalajok már 10—30 m-rel a talajvíz szintje alatt lényegében vízzáróaknak mutatkoznak. A most bemutatott küszöbérték sem elvileg, sem adataiban nem ellenkezik a tapasztalattal. A küszöbérték léte magyarázza meg az agyagos talajok vízzáróságát például a földgátak agyagmagjaiban. De ennek ismeretében kapunk fizikai magyarázatot arra a jelenségre is, hogy egyes kivételes esetekben — pl. a várpalotai szénmedencében — a talajvíz szintje alatt nagyobb mélységekben egészen száraz agyagrétegeket, ill. ezekbe lencseszerűen betelepült kisebb száraz homokrétegeket találtak. A talajvíz háztartási vizsgálatoknál a küszöbértéket — az egészen finom agyagrétegektől eltekintve — figyelmen kívül hagyhatjuk. Abban az esetben azonban, ha már 10—15 m-es nyomás alatt levő vízréteg szivárgási viszonyait vizsgáljuk, vagy pedig egészen kis esésekkel dolgozunk, akkor feltétlenül számolni kéli a rétegnyomással, mert az aktív keresztmetszet kiszámításában nem elhanyagolható hibát követhetünk el. A kapilláris emelkedés vizsgálata A kapilláris emelkedés sebessége klasszikus módon A kapilláris vízoszlop felszínén kialakuló meniszkusz csatlakozási szögét és ezzel emelőerejét mindig annak a három közegnek a tulajdonsága szabja meg, amely egymással érintkezik. Esetünkben ez a talaj a víz és a levegő. A meniszkusz húzóereje tehát nem alkalmazkodik a kialakuló erőviszonyokhoz, hanem állandóan a maximális feszültség állapotában marad. Ennek megfelelően a hidraulikus esés az előző fejezet alapján: J — Z, ahol hk a kapilláris emelkedés maximuma (6. ábra ). A névleges (v) és a tényleges (vt) sebesség összefüggése az n hézagtérfogat segítségével kifejezve : v _ dz V

t n át Darcy képlete szerint k j k hjc — z v = —J = n n z Integrálás után fa — z — h

k In (hk Kerületi feltétellel meghatározhatjuk a G állandót. Ha t = 0, 2 = 0; ebből C = h

k( 1—In h). (ln -j—— f\ k l hb—2 hb) t (20) A kapilláris emelkedés sebessége az aktív keresztmetszet figyelembevételével A kapilláris emelkedés vizsgálatánál — akárcsak az előzőekben — nézzük meg, hogyan alakul a helyzet, ha az aktív keresztmetszetet figyelembe vesszük. 6. ábra. Nyomásábra kapilláris talajcsőben Abb. 6. Druckdiagramm in einer kapillaren Bodenröhre bei ábwdrts gerichteter Sickerung Fig. 6. Pressure diagram for i downwarcl percolation •in the capillary tűbe a, m b, m •z) = — t + G n 7. ábra. A nyomás változása kapillárisban klasszikus módon felvéve és Lambe szerint Abb. 7. Druckanderung in einer Kapillaren bei aufwarts gerichteter Sickerung (nach Lambe) Fig. 7. Pressure variations for upward percolation in a capillary tűbe (after Lambe) (10)