Hidrológiai Közlöny 1958 (38. évfolyam)

5. szám - Juhász József: A beszivárgás vizsgálata

3J+6 Hidrológiai Közlöny 1958. 5. sz. Juhász J.: A beszivárgás vizsgálata — a párolgástól eltekintve — minden csepp víz lejut a talajvízig és megemeli annak szintjét. A talajvíz tükre alatt azt a víznívót értjük, amelyen még összefíiggó'en és kétfázisúan kitölti a víz a szemcsék közötti összes hézagot és az itt lévő víz egyedül a gravitáció hatása alatt áll. Ha egy kapillárisnál jóval nagyobb átmérőjű csővel belefúrunk a talajba, akkor a furatban kialakuló vízszint adja a talajvíz felszínének magasságát. A talajvíz szintje felett még egy szorosan hozzátartozó kapilláris víztartomány is elhelyezkedik. A kapilláris tartomány alsó része összefüggő — zárt —, a felső része csak egyes szűkebb kapillárisokban van megtöltve, s ezért nyíltnak nevezik. A zárt és a nyílt kapilláris tartományban visszatartott vízmennyiség függ a talaj szemnagyságától, a szemszerkezettől, a kapilláris utak átmérőjétől és annak változásától. Kísérleti úton meghatározták, hogy az egyes talaj fajtákban a kapilláris víz a hézagok hány %-át tölti ki, vagyis mennyi a kapilláris nagyságú hézag a különböző talajokban. Értékeit a 10. táblázatban közöljük. A finom homok és az annál finomabb szemcséjű talajok szemcséi közötti hézagot a táblázat 10. táblázat A talajok kapilláris és nem kapilláris hézagainak aránya Tabelle 10. Verháltnis der kapillaren und nicht kapillaren Hohlraume in Böden Table 10. Batio of capillary and non-eapillary voids in soils • "Vd [cm] Kapilláris Nem kapilláris d [cm] Kapilláris Nem kapilláris • "Vd [cm] tér a hézagtérfogat %-ában d [cm] tér a hézagtérfogat %-ában 0,5—0,3 38,2 61,8 0,1 —0,05 51,0 49,0 0,3—0,2 41,1 58,9 0,05—0,01 94,3 5,7 0,2—0,1 46,0 54,0 0,01— 100 0 vizet igényel. A zárt kapilláris tartományba bejutva, finom és annál finomabb talajokban az alig néhány százalékos levegőtartalom miatt csak egészen kicsiny a veszteség. Durvább talajokban a visszatartott víz és a vízkapacitás közötti vízmennyiséget kell a beszivárgó víznek leadnia a kapilláris zónában. Fekete Zoltán kísérleteivel összehasonlítva az előbbi adatokat, a 11. táblázatban feltüntetett értékeket kapjuk. 11. táblázat A kapilláris vízzel elfoglalt hézagok és a vízkapaeitás értéke a talajokban Tabelle 11. Mit Kapillarwasser gefüllte Porén und. Wert der Was ser kapazitát in Böden Table 11. Voids füled, by capillary icater and the field capacity in soils xn 'tH 5 C CG •as 'o A kettő különbsége által ao Szemátmérő d [cm] G — -o C s cce ^ _ s >« A kettő különbsége által e ® — 3 S o rfogat n •01 olforglalt tér a hézagtérfogat %-ában Hézagt 0,5—0,3 38 56 18 7,12 39,5 0,3—0,2 41 59 18 6,63 37,3 0,2—0,1 46 64 18 6,58 36,5 0,1—0,05 51 70 19 6,66 35,0 szerint a kapilláris víz — a legnagyobb hézagokban előálló emelkedés határáig — teljesen kitölti. A legkisebb hézagokban előálló emelkedési magasság és a zárt kapilláris közötti részt felfelé fokozatosan kevésbé tölti ki a kapilláris víz. A durva anyagokban a talajvíz felett nem alakul ki zárt kapilláris zóna, hanem mindjárt a nyílt tartomány következik. A lefelé szivárgó víz először a legfelső talajréteget tölti meg vízkapacitásig, utána ez a folyamat egyre lejjebb és lejjebb halad, amíg eléri a szivárgás a nyílt kapilláris zóna felső „szintjét". Ez alatt a szint alatt természetesen egy szeszélyes görbe felület értendő, amely az erősen változó kapillárisok felső szélén húzódik. Innen kezdve lejjebb már jelentősen átnedvesedett talajt talál a beszivárgó víz, tehát a vízkapacitásig történő feltöltés már jóval kevesebb Az adatok jól mutatják, hogy még a durvább talajokban is aránylag kevés víz kell a kapilláris zóna vízkapacitásig való feltöltésére. A finomabb anyagokban pedig egyáltalán nincs rá szükség. A durvább talajokban a beszivárgó víz a nyílt kapilláris tartományba érve egyes helyeken megtalálja a kapillárisán felemelkedett vizet. Erre rátelepszik, s ezzel a gravitációs talajvízszintet is ugyanolyan mértékben megemeli, minthogy

r a kapillárisra ránehezedő Ah új vízoszlop -yZlA-val megnöveli. Természetesen a kialakuló új szint körül, lassan beáll az egyensúly. Újra kialakul a nyílt kapilláris víztartomány és a talajvíz új gravitációs szintje. A másik része a víznek a gravitációs járatokban jut tovább egészen a talajvíz gravitációs szintjéig — ill. a zárt kapilláris tartományig — s közvetlenül emeli meg annak nívóját. Végeredményben vízkapacitásig telített durvább talajokban a lejutó csapadék minden mm-e a szabad hézagtérfogat arányában közvetlenül vagy közvetve megemeli a gravitációs talajvízszintet. Vízkapacitásig átázott durvább talajoknál 1 mm csapadék a 12. táblázatban adott talaj vízszintemelkedést okozza. Az első pillanatban nehezebbnek látszik a helyzet a finomabb szerkezetű talajokban. A nehézséget az okozza, hogy az előző táblázatok adatai szerint a talajok kapilláris vízbefogadása megegyezik a vízkapacitással, sőt a finom homok zónában meg is haladja azt. A 0,05—0,01 cm