Hidrológiai Közlöny 1963 (43. évfolyam)

6. szám - Bozóky-Szeszich Károly–dr. Klimes-Szmik Andor–Szolnoky Csaba: A fagyott talajok vízáteresztésének laboratóriumi vizsgálata a…

510 Hidrológiai Közlöny 1963. 6. sz. Bozóky—Klimes—Szolnoky: A fagyott talajok vízáteresztése Ezeknek a megállapításoknak a nyomán terjedt el az az általános nézet, hogy a viszonylag száraz, fagyott talaj általában átereszti a vizet, a beázott fagyott talaj pedig nem ; vagyis hogy a talaj nedvességi állapota megfagyáskor is a vízáteresztés alapvető paramétere. Ezt az álláspontot többek között Baszov, (1. F. | 2] vizsgálta felül. Ö nem csupán a lefolyási tényező és az őszi beázás mértéke közötti, hanem az előbbi és a téli idényben felhalmozódott hótömeg és hőmérséklet közötti összefüggésre is magas korrelációs együtthatót (0,8) állapított meg. Ez arról tanúskodik, hogy a fagyott talaj víznyelését, illetve áteresztését a természetes nedvességtartalmon kívül még számos más tényező is befolyásolja. A jelenség összetett volta nagymórtékben indokolja a fagyott talaj vízáteresztésének laboratóriumi vizsgálatát. De indokolja ezt az a körülmény is, hogy nagy nehézségekbe ütközik szabadföldi körülmények között rendszeres vizsgálatokkal minden fontosabb genetikai talajtípuson ezt a kérdést tisztázni. Ilyen vizsgálatokat már Cukin, E. N. |4] is végzett. fle modellkísérleteinek részletesebb leírását sajnos nem ismerteti. Komaror. F. D. 116] szintén végzett laboratóriumi vizsgálatokat természetes szerkezetű talaj oszlopokon. Homok és vályogtalajok víznyelését, illetve vízáteresztését vizsgálta előzetes fagyasztás után. Eredményeinek értékelése során azonban inkább a víz mozgásának részleteit igyekezett felderíteni és nem tért ki a vízáteresztés abszolút értékeire. Újabban Sztepanor, L. A". [25] ismertette kis talajmönolitokon végzett mérései eredményeit. A vizsgálatokhoz alkalmazott kísérleti berendezését már részletesebben is leírja. Közleménye a homok ós egy agyagtalajra nézve számos érdekes adatot tartalmaz. Eredményei azonban a különböző talajtípusokra nem általánosíthatók. Ezek a körülmények késztettek bennünket arra, hogy megfelelő berendezésben olyan vizsgálatokba kezdjünk, amelyektől remélhető, hogy a megfelelő számú és típusú talajminta alapján általánosabb érvényű megállapításokra vezetnek. A kísérleti berendezés és a mérési módszerek Lehetőleg egyszerű, a későbbiek folyamán esetleg sorozatvizsgálatra is alkalmas berendezést és mérési módszert igyekeztünk megvalósítani. Ilyen irányú elképzeléseink megvalósulását az irodalomban található adatok közül a legnagyobb mértékben Sztepanov már említett tanulmánya segítette elő. A tanulmány szerint a 200 mm 0-jű, 220 mm magas talajtömböt előbb megfagvasztották. majd a talajt a mintavevő hengerből kivéve műanyag fóliába csomagolták. Az átfagyott állapotban levő, fóliába csavart talajtömböt hőszigetelt ládába helyezték és itt mérték meg a vízáteresztést. (Sajnos a tanulmány nem ad részletes leírást a kísérleti berendezésről és nem indokolja meg ,a meglehetősen bonyolult vizsgálati módszert sem.) Az általunk létrehozott berendezéstől azt kívántuk meg, hogy tegye lehetővé a) a talajszerkezet megzavarása nélküli minta rételét és vizsgálatát. b) a talajminta meg fagy osztását és vízáteresztésének meghatározását (lehetőleg azonos berendezésben), továbbá c) a vízáteresztés mérése alkalmával a jellemző fizikai tényezők (hőmérséklet, nedvességtartalom) mérését. A kísérleti berendezés főbb elemei ennek megfelelően a talajmintavevő, a fagyasztó szekrény 7. kép. Mintavevő I. fúrúcaű. 2. verőfej, 3. távtartó. 4. kiemelő kar. ;,. l'VC cső összeszerelve a felszerelt vezetőképességmérőkkel és a hőmérők bevezetésére szolgáló hüvelyekkel, 6. PVC cső szétszerelve 0omo I. npuöop óah 63nmuH o6pa3t)a epynma 1. oőcaaHafl Tpyőa, 2. SoeK, 3. pacnop, 4. noAteMHaa pynKa, 5. Tpyőa 113 nOJlHBHHH.TXJlOpHAa, CoeAHHeHHaH C H3MepilTe;iíIMH BOaOnpOHHnae.wocTH H c rH.ib3aMii AJIH BBOAa TepiwoivieTpoB, 6. pa3o6paimaH Tpyöa ti3 rioAiiBiiHHAXjiopMAa Bild. 1. Probeentnahmegerát 1. Hohrrohr, 2. Bammkopf. 3. Abstandshalter, 4. Aushubhebel, f>. PVC-Rohr, zusammengebaut mit den aufmontierten Messgeraten für Fiihrungsfühigkeit und mit deu Hülsen für die Einfilhrung der Thermometer, (>. PVC-Rohr. auseinanderniontiert (egyben kísérleti tér), a vízadagoló és végül a talajhőmérsékletet és nedvességtartalmat mérő műszerek. A kísérleti berendezéshez a talajfízikai jellemzők meghatározására szolgáló, szokványos segédberendezések és eszközök is hozzátartoznak. A következőkben a kísérleti berendezést, valamint a mérési eljárást részleteseti áttekintjük. Mintavevő. Az 1. képen látható módon, alul vágóéllel ellátott acélcsőből készült. A talajbaveréskor a csőre verőfej, kihúzáskor pedig kiemelő kar kapcsolható. Az acélcső belsejében cserélhető, 81 mm belső átmérőjű kemény PVC csőből készült, a talajmintát magábafoglaló műanyaghenger helyezhető. Ez a 140 mm magas henger két azonos magasságú részből áll, annak érdekében, hogy a talajfizikai jellemzők a talajoszlop felső és alsó részében külön-külön meghatározhatók legyenek. A talajminta a kísérlet végéig ebben a hőmérséklet és nedvességtartalom méréséhez szükséges. nyílásokkal ellátott műanyaghengerben marad. (Megjegyezzük, hogy a PVC-t és általában a műanyagokat viszonylag rossz hővezetésük miatt alkalmaztuk.) A mintavevő oldalfalában, felső síkjától számított 28, 56, 84 és 112 111111 mélységben háromhárom furat van, melyek közül kettő egymással szemben helyezkedik el és a nedvességtartalommérők bevezetésére szolgál. A harmadik furat amelyen keresztül az elektromos hőmérő szerelhető be az előbbi kettő egyenesére merőlegesen helyezkedik el. Fagyasztószekrény (egyben kísérleti tér). Az 1. ábrán bemutatott és a 2. képen is látható fagyasztószekrény két egymásra helyezhető egységből áll. A felső szerkényrész tulajdonképpen hőszigetelő tető, amely eredeti tervünk szerint a beépített hűtő csőkígyóval az alatta levő talajminta átfagyasztását is végzi. Az alsó szekrény-