Hidrológiai Közlöny 1965 (45. évfolyam)

7. szám - Ijjas István: Az öntözőcsatornák kapilláris vízvesztesége

296 Hidrológiai Közlöny 1965. 7. sz. Ijjas 1.: Az öntözőcsatornák kapilláris vízvesztesége T a talajfajta, n a talaj hézagtérfogata, •w a talaj természetes nedvességtartalma. Vizsgáltuk tehát a Q = f(s, H, v, P, T, n, w) (1) függvénykapcsolatot és kerestük az egyes változóknak azokat az értékeit, amelyek esetében a függvénynek szélső értéke, maximuma van. (Q a kapilláris úton elszivárgó vízmennyiséget jelenti.) Az (1) összefüggés nagyon bonyolult kapcsolatokat tükröz. A felsorolt tényezők együttes hatásának laboratóriumi vizsgálata nem célszerű. A tényezőket ezért csoportosítottuk, egyidejűleg csak egy-kettőnek a hatását vizsgáltuk és a megfigyelések közben a többi tényező állandóságát igyekeztünk biztosítani. Vizsgáltuk például a: Q = f (s, H), Q — f(s, v), Q = f (P), Q = f (s, T) és a Q = f (n, s) függvénykapcsolatot. Bár az egyes tényezők, illetve tényezőpárok hatását külön-külön vizsgáltuk, megfigyeléseink alapján igyekeztünk arról is véleményt alkotni, hogy milyen vízveszteség-maximumokat okozhat az, ha az összes felsorolt tényező kedvezőtlen hatása összegeződik. A talaj kapillaritásának szakirodalma azt mutatja, hogy a kapilláris alapjelenségeknek is vannak még tisztázatlan kérdései. így a szigetelést védő rétegben lejátszódó kapilláris folyamatok vizsgálatában nem törekedhettünk teljességre, mert ezek a folyamatok az alapjelenségeknél is összetettebbek. Vizsgálatainkat két 1 : l-es méretarányú (valóságos méretekkel kialakított) modellben és két kismintában végeztük. (Vázlatuk a 3., 9., 12. és 14. ábrán látható.) A méreteket a vizsgálat céljainak megfelelően választottuk meg. x\zokat a kérdéseket, amelyek esetében számszerű adatokat kívántunk kapni a 3. és 9. ábrán bemutatott 1 : 1 méretarányú modellben, azokat a kérdéseket amelyekben csak arányokra volt szükségünk a 12. és 14. ábrán bemutatott kismintákban vizsgáltuk. A kapilláris folyamatok lassú kifejlődése miatt a négy modell hónapokig egyfolytában egyidejűleg működött. A vizsgálat körülményei Tekintettel a kapilláris folyamatok bonyolultságára, a vizsgálatok során igyekeztünk olyan körülményeket teremteni, hogy az esetleges hibalehetőségeket elkerüljük. (Mérési hibákat okozhattak például a következők: levegő kiválása a talajban, a víz hőfokának, a levegő hőmérsékletének és relatív nedvességtartalmának, a talaj tömörségének a változása, vagy a fellépő vegyi és biológiai folyamatok.) Voltak a vizsgálatnak olyan körülményei, amelyek állandóságát igyekeztünk biztosítani (pl.: a víz hőfokát automata hőmérsékletszabályozó berendezés tartotta közel állandó értéken), vagy ha változtak, változásukat az eredmények értékelésénél figyelembe venni. Voltak azonban olyan körülmények is, amelyek a mérési eredményeket befolyásolhatták, de a hatásukat nem tudtuk körültekintően megvizsgálni, illetve kiküszöbölni. A talajok jellemzése Megfigyeléseinket kétféle talajban (A ós 1? jelű talaj, szemeloszlási görbéik a 2. ábrán) végeztük. Ezek legfontosabb talajfizikai jellemzői a következők: 100 90 •V- 60 % ÍS 50 I i

0 -.§ 30 10 10 0 ? I 0,8 0,6 Olt 0,3 0,2 0,1 0,08 006 0,0* Szemcseátmérő, D [mm] 2. ábra. A talajok szemeloszlási görbéi <Puzypa 2. Kpuebie epanyAOMempunecKoeo cocmaea uccAedoeannbix ipynmoe Fig. 2. Grain-size distribution curves of the soils investigated A jelű közepes finomságú homok talaj : hézagtérfogat n= 40% k = 7,5.10^

3 cm/s n = 50% k = 22,5- 10~

3 cm/s Az egyenlőtlenségi együttható : U — 2,3. A 24 órás kapilláris emelkedés szélső értékei a hézagtérfogat és a természetes nedvességállapot függvényében ~ 15 ós 30 cm. B jelű finom homok talaj : hézagtérfogat n = 40% k= 3- IO3 cm/s n = 50% k = 7.IO3 cm/s Az egyenlőtlenségi együttható : U — 2,7. A 24 órás kapilláris emelkedés szélső értékei: 30 ós ^ 60 cm. II. ALAPVIZSGÁLAT. A TÖMÖRSÉG ÉS A TERMÉSZETES NEDVESSÉGÁLLAPOT HATÁSA A KAPILLÁRIS EMELKEDÉS FOLYAMATÁRA Megfigyeléseink során azt tapasztaltuk, hogy a kapilláris emelkedés folyamatát a talaj tömörsége és természetes nedvességállapota nagymértékben befolyásolja. Ezt a tényt a szakirodalom is megemlíti, de a vizsgálati eredmények hiányoznak. Így a szigetelést védő talajrétegben lejátszódó jelenségek megértéséhez feltétlenül szükségesnek tartottuk a tömörség és a természetes nedvességtartalom hatásának a vizsgálatát. 1. A kapilláris emelkedés megfigyelése magasabb természetes nedvességtartalmú talajban Megfigyeléseink 20x20 cm alapterületű és 80 cm magasságú talajhasábra vonatkoznak. A 3. ábrán látható modellbe az A jelű közepes