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 figyelése alapján nem szabad túl messzemenő következtetéseket levonni. Vizsgálataink során ugyanis azt tapasztaltuk, hogy a színezőanyag egyes esetekben nem halad együtt a nedvesítési kontúrral, illetve nem követi pontosan az áramvonalakat. 3. Szifonhatás az öntözőcsatornák szigetelését védő rétegben lejátszódó kapilláris folyamatban Vizsgálataink során azt tapasztaltuk, hogy az öntözőcsatornák szigetelését védő rétegben szifonhatás valószínűleg nem lép fel. Feltevésünket a következő tények bizonyítják: a) a kapilláris úton átszivárgó vízmennyiség általában nem haladta meg azt a vízmennyiséget, amely számításaink szerint a kapilláris erők hatására a szigetelést védő rétegben felfelé emelkedhetett. (Ezt a vízmennyiséget a végzett kapilláris emelkedési vizsgálatok alapján meghatározott sebességek és nedvességtartalmak alapján számoltuk.) b) A kapilláris úton átszivárgó vízmennyiség nagysága legnagyobb mértékben az s értékétől függött (s az öntözőcsatorna vízszintjének és a szigetelés felső élének a magasságkülönbsége) nem pedig a #-tól (H az öntözőcsatorna vízszintjének és a talajvízszintnek a magasságkülönbsége). Nagy H értékek esetében érte el a kapilláris vízveszteség a kapilláris emelőképességből számiható értéket. c) Szifonhatás (a gravitációsan lefelé szivárgó víz szívóhatása) akkor képzelhető el, ha a víz szivárgási sebessége a fólia felső élétől, az alvíz felé nagyobb, mint a kapilláris emelkedés sebessége a fólia felső élénél. Ez pedig nem így van. A fólia felső éle után az átszivárgó víz szétterül a töltéstestben a rendelkezésre álló sokkal nagyobb keresztmetszetben és áramlási sebessége lecsökken. Ezt a 19. ábra igazolja. d) Elképzelhetőnek tartjuk azonban a szifonhatás felléptét zárt, végig azonos keresztmetszetű, homokkal töltött üvegcsőben. Itt a lefelé áramlás sebessége nagyobb lehet a kapilláris emelkedés sebességénél és ennek következtében szívás léphet fel. e) A töltéstestekben azonban aligha képzelhető el szívás, mert a talaj nem telített és így légritkulás nehezen léphet fel. f) Ha szifonhatás fellépett volna, akkor is kellett volna lennie kapilláris vízveszteségnek, amikor s értéke meghaladta a talaj kapilláris emelőmagasságát. Ez jelentette volna azt, hogy a kapilláris erőn kívül szívóerő, azaz szifonhatás is működik. A talaj kapilláris emelőmagasságával egyenlő s esetében azonban vizsgálataink során a vízszállítás megszűnt. g) A valóságos szifonok működésének egyik határa az az eset, amikor a szifon legfelső pontja majdnem 10 m-rel van a felvízszint felett. Az öntözőcsatornák szigetelését védő rétegben ezzel szemben addig van kapilláris áramlás, amíg a szigetelés felső éle nincs magasabban, mint a talaj kapilláris emelőmagassága. V. A SZIGETELT ÖNTÖZŐCSATORNÁK KAPILLÁRIS ÉS A SZIGETELETLEN ÖNTÖZŐCSATORNÁK SZABAD SZIVÁRGÁSI VESZTESÉGE Bevezetésben említettük azt, hogy a szigetelést védő rétegen keresztül kapilláris úton elszivárgó vízmennyiség nagysága független a csatorna vízmélységétől és fenékszélességétől. A szigeteletlen öntözőcsatornák vízvesztesége ezzel szemben nagymértékben függ ezektől a méretektől. Ha tehát a szigetelt és szigeteletlen állapotban fellépő veszteségeket össze kívánjuk hasonlítani, fel kell vennünk valamilyen csatorna méreteket. Vizsgáltuk egy olyan öntözőcsatorna vízveszteségeit, amelynek vízmélysége 70 cm, fenékszélessége 50 cm, többi mérete pedig megegyezik az 1. ábrán megadott értékekkel. (A II akkora, hogy a vízveszteségre már nincs hatással.) A szigetelés nélküli esetben fellépő vízveszteségeket a Kovács Gy. tanulmányában [10, 11] ismertetett és felhasznált Verigin féle eljárással határoztuk meg. Az eljárás eredményeképpen a vizsgált A jelű közepes finomságú homok talajban a szabad permanens szivárgási veszteség a tömörségtől függően: 0,45 — 1,3 l/s-m, míg a B jelű finom homok talajban 0,19—0,42 l/s-m. Vizsgálataink alapján az ugyanezekben a talajokban létesített szigetelt öntözőcsatornák kapilláris vízveszteségét a következő nagyságúnak becsüljük: Talaj típus s* [cm] Q** [l/sec-km] A jelű Közepes finomságú homok B jelű Finom homok 7—12 3—6 1—4 1—2 8—12 7—11 5—9 3—6 s* — a szigetelés felső éle és a csatorna vízszintje közötti magasságkülönbség. Q**—a kapilláris vízveszteség. A permanens szabad szivárgási veszteség tehát a vizsgált közepes finomságú különböző tömörségű homok talajban a k tényezőtől függően 450—1300 l/s-km, a finom homokban 190—420 l/s -km. Ezzel szemben, ha a szigetelés felső éle 0—15 cm magasan van a csatorna vízszintje felett, a közepes finomságú homok talajban 12—1 1/s-km, a finom homok talajban 12—3 l/s-km a kapilláris vízveszteség. Meg kell jegyeznünk, hogy a szabad permanens szivárgási veszteséget az összehasonlíthatóság kedvéért fejeztük ki (l/s • km) dimenzióban. A valóságban nem fordulhat elő az, hogy 1 km hosszú csatornaszakasz vízmélysége a teljes hosszon 0,70 m és emellett a szivárgási veszteség 1300 1/s-km.