Hidrológiai Közlöny 1965 (45. évfolyam)

7. szám - Ijjas István: Az öntözőcsatornák kapilláris vízvesztesége

295 Hidrológiai Közlöny 1965. 7. sz. Beszámoló ÖNTÖZÉS Az öntözőcsatornák kapilláris vízvesztesége IJJAS ISTVÁN* I. Bevezetés Az öntözéses gazdálkodás gvors fejlődése miatt egyre fontosabb feladat az öntözőcsatornák szivárgási veszteségének a csökkentése, illetve megszüntetése. Több éve vizsgálják például hazánkban a műanyag fólia felhasználásának lehetőségét a földmedrű öntözőcsatornák szigetelésére. Kísérleti csatornaszakaszokon figyelik meg a műanyag fólia szigetelés tulajdonságait: tartósságát, ellenállókópességét [13, 14, 23]. A műanyag fólia szigetelések vizsgálata szükségessé tette annak megállapítását is, hogy mekkora szivárgási veszteség jelentkezik, ha a szigetelés meghibásodik. Ezért a Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet megbízásából a Vízgazdálkodási Tanszék hidraulikai laboratóriumában kismintakísérleteket végeztek a szigetelés különböző mértékű meghibásodása esetében fellépő szivárgási jelenségek hidraulikai viszonyainak felderítésére. Lipták F. és Öttős G. tanulmányukban [12^ beszámolnak a vizsgálatok eredményeiről. Rá" mutatnak arra, hogy a szigetelés meghibásodása nagyon jelentős szivárgási veszteséget eredményezhet. Felhívják a figyelmet arra, hogy káros szivárgási veszteség jelentkezhet akkor is, ha a szigetelés hibátlan. A szigetelést védő talajrétegben fellépő kapilláris erők hatására ugyanis jelentős vízmennyiség szivároghat át a szigetelés felső éle felett. Ezért — ugyancsak a Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet megbízásából — vizsgálatokat végeztünk a Vízgazdálkodási Tanszék hidraulikai laboratóriumában az öntözőcsatornák szigetelését védő talajrétegben lejátszódó kapilláris folyamatok felderítésére is. A vizsgálat gyakorlati célkitűzése a kapilláris hatásra elszivárgó vízmennyiség nagyságának és a kapilláris vízveszteség elleni védekezés módjának meghatározása volt. A tanulmány ismerteti a kutatás módszerét, a vizsgálatok eredményeit és a következtetéseket. Meg kell jegyeznünk, hogy a kapilláris vízveszteség kérdése természetesen nemcsak műanyag fólia szigetelés alkalmazása esetében merül fel. K. Beger megfigyelései szerint a 20 km hosszú Berlin—stettini hajózócsatorna töltésén keresztül, amelynek vízzáró tömörítését eredetileg csak a vízfelszín feletti 30 cm-es magasságig végezték el, a vízzáró tömörítés felett 28 l/s vízmennyiség szivárgott el a kapilláris erők hatására. Amikor a tömörítés szintjét 40 cm-rel megemelték, a kapilláris vízveszteség 28 1/s-ról 6—6,5 1/s-ra csökkent. Végeredményben megállapíthatjuk, hogy a kapilláris vízveszteség akkor jelentkezik, ha a víz a kapilláris erők hatására keresztüljuthat a szigetelés felett. Vizsgálataink nemcsak öntözőcsatornákra, hanem tározómedencékre és minden olyan vízépítési létesítményre vonatkoznak, amelyeket szigeteléssel láttak el ós a szigetelést védő talajréteg méretei az általunk vizsgált méretekkel azonosak. * Építőipari és Közlekedési Műszaki Egyetem Vízgazdálkodási Tanszéke, Budapest. A földmedrű öntözőcsatornák szivárgási veszteségével és a szivárgás elméleti vizsgálatával a hazai szakirodalom részletesen foglalkozik [6, 9, 10, 11, 17, 22]. A kapilláris erők hatását a legtöbb szerző figyelembe veszi a vizsgálatban, de annak még nem merült fel a szükségessége, hogy megvizsgálják azt is, hogy mi a helyzet akkor, ha csak a kapilláris erők hatására lép fel a vízveszteség. Ezért kutatómunkánkat a kapilláris alapjelenségek szakirodalmára építettük. Figyelembe vettük természetesen a szivárgási elméletekben elmondottakat is. A kutatómunka módszerének kialakításához és a modellkísérletek eredményeinek értékeléséhez Rétháti L. és Öttős G. tanulmányai szolgáltatták a legfontosabb alapot. Munkáikban [17, 18, 20, 21] ismertetik a talaj kapillaritásának mérnöki vonatkozású kérdéseit és útmutatást adnak a kapilláris folyamat hidraulikai vizsgálatához. Rétháti L. tanulmányában [21] összefoglalja a kapilláris jelenségek külföldi és hazai kutatási eredményeit, Öttős G. [18] beszámol a kapilláris sáv vízszállítóképességével kapcsolatos hidraulikai kutatásainak eredményeiről. A szigetelést védő rétegben lejátszódó kapilláris folyamatot általában a szifon-jelenségekhez hasonlítják. A „kapilláris szifonhatással" számos kutató foglalkozott. Rétháti L. tanulmányában [21] Hadicke, Versluys és Laughlins munkáját említi és beszámol K. Beger megfigyeléseiről. A hazai kutatók közül Öttős G. ír a meghajlított üvegcsőben fellépő kapilláris szifonhatással kapcsolatos vizsgálatairól [18], A vizsgálatok célkitűzései A kutatómunka során a következő tényezőknek hatását vizsgáltuk (1. ábra): s a csatorna vízszintjének és a szigetelés felső élének a magasságkülönbsége, H a csatorna vízszintjének és az eredeti talajvízszintnek a magasságkülönbsége, v a szigetelést védő talajréteg vastagsága, P a párolgás, 1. ábra. A vizsgált öntözőcsatorna méretei és a tanulmányban alkalmazott jelölések (pueypa 1. Pa3Mepu uccAedoeaHHoeo opocumeAbHoao Kaaajia u ux o6o3Ha<ieHUfi e cmambe Fig. 1. Dimensions of the irrigation canal studied and notations used in the paper