Hidrológiai Közlöny 1965 (45. évfolyam)

7. szám - Ijjas István: Az öntözőcsatornák kapilláris vízvesztesége

Ijjas I.: Az öntözőcsatornák kapilláris vízvesztesége Hidrológiai Közlöny 1965. 7. S2. 29>7 3. ábra. Modell a tömörség és a természetes nedvességtartalom hatásának a vizsgálatához M = beépített talajréteg vastagsága, I : elektromos mérőberendezés műszerei, 3 : elektromos mérőfejek (55 mm-re egymástól), 3 : talaj, 4 : finom kavics, 5 : szitaszövet, 6 : alvízszint, 1 : alvízszint szabályozó bukó, 8 : mércék a kapilláris emelkedés szabadszemes megfigyeléséhez, 9: elektromos vezetékek, 10: túlfolyó víz, 11: vízadagolás <J>uzypa 3. ModeAb ÖAH uccAedoeaHun SAUUHUH nAomnocma u ecmecmeeHHOü eAaxcHOcmu Fig. 3. Model for studying the effect of density and natural moisture content finomságú homok különböző tömörségű és nedvességállapotú változatait építettük be. Nehézséget okozott a vizsgálat végrehajtásában az, hogy a nedves homokban nem lehetett szabad szemmel figyelemmel kísérni a nedvesítési kontúr emelkedését, mert az néhány cm-nyi út megtétele után eltűnt a nedves talajban. Színezőanyagot a vizsgálat szabatossága érdekében nem használhattunk a kapilláris emelkedés megfigyelésére, mert kísérleti munkáinkban azt tapasztaltuk, hogy a színezőanyag befolyásolja a folyamatot. Ezért a modellbe beépített elektromos nedvességtartalom-mérő berendezést alkalmaztunk. A vizsgált talajhasábba elektromos ellenállásmérő fejeket építettünk be, egymástól 5—5 cm magasságkülönbségre (3. ábra). A mérőfejek segítségével figyelemmel kísérhettük a talaj elektromos ellenállásának változását és így a víz kapilláris emelkedését. A 4. ábra az elektromos mérőfejek segítségével végzett egyik kapilláris emelkedési vizsgálat mérési eredményeit és a feldolgozás módját mutatja. Az adatok az A jelű közepes finomságú homok-talajra vonatkoznak. A talaj természetes nedvességtartalma w = 4,3 %, hézagtérfogata n = 42%. A 4. ábrán látható, hogyan változott az egyes mérőfejeknél az ellenállás a kapilláris emelkedési vizsgálat kezdete óta eltelt idő függvényében. Az ellenállásgörbék azt mutatják, hogy amikor a víz eléri a mérőfejek alsó élét, az ellenállás hirtelen lecsökken. Ezután az ellenállás rövidesen állandósul. Az ellenállás állandósulását két körülmény befolyásolja: a) mikor éri el a nedvesítési kontúr a mérőfej felső élét, b) mikor éri el a talaj nedvességtartalma a mérőfej környezetében a maximális értéket. A talaj kapilláris emelkedési görbéje az elektromos ellenállásgörbék alapján, az ábrán bemutatott módon szerkeszthető meg. Megjegyezzük, hogy az elektromos berendezés segítségével nem abszolút nedvességtartalom értékeket, hanem csak a nedvességtartalom változásait mutattuk ki. A nedvességtartalom változását mutató ellenállásváltozásból kielégítő pontossággal jellemezhető a kapilláris emelkedési folyamat és az ellenállásábrák alakja 4. ábra. Elektromos mérőfejsorozattal meghatározott kapilláris emelkedési görbe A jelű közepes finomságú homok talaj, hézagtérfogat: n = 42,0%, természetes nedvességtartalom: w = 4,3% <J>ueypa 4. Kpuean KanuAAüpHozo noAbeMa, nocmpoenHan no U3MC peHUHM C dAeKmpUieCKUMU U3MepUmeAbHblMbl ZOAOSKaMU CpeaHe3epHncTbiií necMaHHbitt rpyHT c oGonnaMeiiHCM A, np0HCT0CTb n = 42%, ecTecTBeHHan BjiawcHOCTb w = 4,3% Fig. 4. Curve of capillary rise determined by using a sequence of eleetric contacts Curve A refers to médium sand soil, at a pore volume n = 42,0 %, natural moisture content w = 4,3% arra utal, hogy valamely szinten levő keresztmetszetben a nedvességtartalom csak fokozatosan éri el a maximális értéket. A kapilláris hatásra emelkedő víz a kisebb keresztmetszetű pórusokban előresiet, a nagyobb keresztmetszetű pórusokban pedig csak később éri el az adott magasságot. 2. A vizsgálatok eredményei Az 5. ábra nyolc, az A jelű talajban végzett vizsgálat eredményét, a különböző természetes nedvességtartalmú és hézagtérfogatú talaj kapilláris emelkedési görbéjét mutatja. A mérési eredmények alapján megállapítható, hogy amíg a beépített legszárazabb (w = 0) és leglazább (n = 50,3%) állapotban a 12 órás kapilláris emelkedés 14 cm volt, addig a beépített legnedvesebb (w = 4,4%) és legtömörebb (n == = 33,6%) állapotban 31 cm. Megállapítható tehát, hogy ugyanabban a talajban a legnagyobb 12 órás kapilláris emelkedés értéke meghaladhatja — a talaj tömörségétől és természetes nedvességtartalmától függően — a legkisebb 12 órás kapilláris emelkedés kétszeresét is. A 6. ábrán bemutatjuk, hogy milyen mértékben befolyásolja a 6 órás kapilláris emelkedés értékét a talaj hézagtérfogatának a változása. (Ha a talaj természetes nedvességtartalma állandó: w = 0%, w = 2,0% és w = 4,35%). A 7. ábra a talaj természetes nedvességtartalmának a 6 órás kapilláris emelkedésre gyakorolt hatását mutatja. (Ha a hézagtérfogat állandó :