Hidrológiai Közlöny 1966 (46. évfolyam)

7. szám - Dr. Lipták Ferenc: Kolmatációval kapcsolatos laboratóriumi vizsgálatok

Lipták F.: Kolmatációval kapcsolatos vizsgálatok Hidrológiai Közlöny 1966. 7. sz. 303 6. A permeabiméterekben végzett természetes kolmatációs vizsgálatok Az első változatok mérését hordalékadagolás nélküli, tiszta vizes üzemelésnél végeztük nagy (0,5,1,6, 3,3 és 5,0) hidraulikus gradiensekkel. Az 7 = 0,5 érték beállítása után néhány percen át igen hordalékos víz távozott el az alsó bukón át, ami arra mutat, hogv az iszap és finom homokszemcsék egv része átmosódott a talajrétegen és a 0,5 mm lvukbőségű finom szitaszöveten. A nagyobb 7 értékek beállítása után szintén volt finomszemcse kimosódás, de már a 0,5 mm-nél nagyobb szemcsék is lemosódtak és eltömték a szitaszövetet. A mérések befejezése után, az anyag kiépítésekor, a különböző mélységekből vett minták feldolgozása azt mutatta, hogy nem mosódott ki az összes 0,5 mm-nél kisebb átmérőjű szemcse, a szitaszövetnél összegyűlő homokréteg szűrőként működve jelentős mennyiséget visszatartott. Az összetartozó 7 és v értékek, továbbá a Reynolds- számok nagyságából (amely utóbbi a négyféle 7 értéknél 12—22 között változott) látható, hogy a vízmozgás már az I— 0,5 értéknél is a turbulens szivárgási tartományban volt. Nyilvánvalóvá vált, hogy a kolmatációs folyamatot jóval 7 = 0,5 érték alatti gradiensek mellett célszerű csak vizsgálni az a jelű durva homokos kavicsnál, s még a b, c és d jelű finomabb homokos kavicstalajoknál is vigyázni kell, s csak néhány tizedes gradiens értéket célszerű figyelembe venni, mert a kialakuló nagy sebességek miatt még az anyagban eredetileg benne levő finomabb szemcsék is kimosódnak, nemhogy kolmatáció állhatna elő. Ezek az első változatok rámutattak arra is, hogy igen nehéz esetünkben a fc tényező értelmezése. Ha a vizsgált talajrétegben a finomabb szemcsék lemosódnak, az eredeti k tényező értéke a felső rétegben nagyobb (fc, > le), az alsó rétegben pedig kisebb (fc

2<fc) lesz, vagyis tulajdonképpen rétegezett talajbeli szivárgással állunk szemben. Ugyanez a helyzet várható (de fordított értelemben) kis I értéknél a kolmatáció kialakulása folytán, amikor a felső talajréteg jobban eltömődik, mint az alsó. A k értéke tehát a mélységgel változik, s legfeljebb egyegy szakaszra meghatározott átlagos értéke adható meg. 3. ábra. Szemcsés talajokban kialakuló járatrendszer <Pueypa 3. CucmeMa npoxodoe, o6pa3ywuiuxcn e 3epHucmbix epymnax Fig. 3. System of passages developed in granular soils A durva homokos kavicstalaj kolmatációjának vizsgálatakor azt tapasztaltuk, hogy a beadagolt hordalék egy része teljesen áthatolt a talajrétegen, másik része a talaj hézagokba rakódott le, illetve a réteg felszínén ülepedett le. A hézagok eltömődése főként a felső 2—3 cm-es rétegben jelentős. Az anyag kiépítésekor a különböző mélységekből vett minták feldolgozási eredményei szerint a finom szemcsék százalékos aránya felső rétegben a kezdeti súlyszázalék 10—15-szörösére, az alsó rétegben 5—10-szeresére nőtt a kolmatáció hatására. A hordalék nem egyenletesen tömítette a hézagokat, hanem jellegzetes járatrendszer alakult ki (3. ábra). A járatokat határoló szemcsék járat felőli felületei tiszták, lemosottak voltak, a holttereknek megfelelő hézagok egy részét a hordalék eltömte, de nem összefüggő módon, inkább csak bemosódott oldalirányból. Természetesen a víz főként az összefüggő járatrendszerben mozgott lefelé, hiszen ezek alkották a legkisebb ellenállású áramlási tereket. Az egyik változatnál mért kolmatációs folyamatot szemlélteti a 4. ábra. A vízszintes tengely fölött a felső víztérben levő hordaléktöménvségi 0" je/ó taioi n = 26,4 % H = 12 cm . ábra. A természetes kolmatáció vizhozamcsökkentő hatása (Puaypa 4. Bmnnue ecmecmeenHoü KOAbMamaquu no yMenbuieHüM (puAbmpai^uoHHoao paexoda Fig. 4. fíeduction of discharge under the influence of colmatation