Hidrológiai Közlöny 1966 (46. évfolyam)

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

312 Hidrológiai Közlöny 1966. 7. sz. Lipták F.: Kolmatációval kapcsolatos vizsgálatok tására a szemcsés közeg felső részében a hézagtérfogat jobban lecsökken, mint az alsóbb részben, ezért a réteg inhomogén felépítésűvé válik. Az e jelű (finom iszapos homok) talajban járatrendszer nem alakul ki. A hordalék csak a legfelső réteg hézagaiba tud bejutni, jelentős része a réteg felszínén ülepedik le, s az üledék okozza főként a vízhozamcsökkenést. A hordalék mentes víz átszivárgása ugyanazon szemeloszlású, de különböző hézagtérfogatú talajrétegen jelentősen eltér egymástól. Ha a permeabiméterekbe a durva homokos kavics beépítésével vizsgált egyes változatok hordalékmentes vízzel történő üzemelésénél kapott vízhozamértékeket felrakjuk a hidraulikus gradiens (I) függvényében, s a pontok mellé írjuk a harmadik változót (az n% értékét), a pontok közé jó közelítéssel bebúzható egyenesek a hézagtérfogat hatását mutatják (24. ábra). Az ábra jól tükrözi a Q = Fv = F k I Da.rcyféle gondolatot, vagyis a szivárgási tényezőnek (ezen belül a hézagtérfogatnak is) a szivárgási folyamatokra gyakorolt közismert hatását. A hordalékos víz kolmatációs hatása a hézagtérfogat függvényében inkább csak a finomabb szemcséjű rétegek esetében jellemezhető egyértelműen. Durva szemcséjű talajoknál a sajátosan kialakuló járatrendszer óvatosságra int a hézagtérfogat — mint paraméter —szerepének megítélésénél, hiszen a szivárgási keresztmetszetben az egyedi kisméretű vízvezető hézagfelületek mellett a nagyméretűek is jelentkeznek. A szivárgási medencében végzett vizsgálatoknál a hordalék viszonylag egyenletesen borította be a meder fenékrészét és a rézsűfelület alsó részét, s eléggé egyenletesen mosódott be a medret övező talajtérbe. A beszivárgó vízhozam csökkenése már a viszonylag rövid kísérleti időszak alatt is tetemes volt. A mederszelvényből kialakuló beszivárgást és a függőleges irányú beszivárgást számos rokon vonása mellett egymástól eltérő vonások is jellemzik: \ f^.g.jőlcgcs. :r?:v.;ű l-c?->r4rctás sorén a szivárgás iránya a hordalékszemcsére ható súlyerő irányává! azonos. Emiatt a lioidalékszemcsék amellett. ho-rv a talaj héza-rendszerének egy részében lerakódnak, hailamo.-ak a szivárgó vízrészecskékkel továbbhaladni, s ilv módon jelentcs bánvaduk e?vre melyebb szintre kerül, cőt egy részük átmosódik a talajrétegen. A mederszelvényből való beszivárgásra viszont az a jellemző, hogy a szelvénytől tovapzivánró vízrészecskék mozgáspályái a. egvre inkái b vízszintes jellegűvé válik. A hordalékszcmcstre liató pú 1 verő iránya ez esetben is függőleges lévén, közelítőleg merőleges az áramvonalra. Ez azt jelenti, hogy a bordalékszemcse a szivárgási rendszerbei alisha távozhat el, hanem az alacsonyabb szinten a hézagokban lerakódik. Ilv módon cgv alulról felfelé kifejlődő halmozódási folyamat alakul ki mind a modellben, mind pedig valószínűleg a valóságban is. A beszivárgó vízmennyiség csökkentése érdekében igen hatásos a meder teljes szelvényére kiterjedő, finom szemcséjű talajburkolás, melvnél járatok'nem alakulnak ki. A töltéstestbe épített egészen a vízzáró rétegig leérő finom szemcséjű talajo,' v oá O,< isoft/s 24. ábra. A hézagtérfogat hatása az átszivárgó vízmennyiségre <t>ueypa 24. RAunmie nopucmocmu ua eeAuuuny (fiuAbrnpa((ÍÍOHHWO pacxoda Fig. 24. Kffect of porosity on seepage discharge hói készült mag hidraulikai szempontból szintén igen kedvező (amennyiben az gazdaságossági szempontból megvalósítható), mivel ennek a magnak vízhozamcsökkentő hatását a mederszelvény kerülete mentén jelentkező kolmatáció hatása tovább növeli. A kísérleti eredményből az is megállapítható, hogy a szivárgás irányának megfordítása kisebb hidraulikus gradiensnél nem okozza a hézagokban már lerakódott hordalékszemcsék kimosódását. A mesterséges kolmatáló anyagok (agyag és bentonitszuszpenzió) adagolásával lényegesen csökkenteni lehet az átszivárgó vízmennyiséget. Az agyag nagyobb része az átszivárgó vízzel együtt behatol a homokos kavicsba, annak hézagait bizonyos mértékig eltömi, egy része a kialakuló járatrendszer következtében a beszivárgási felülettől távoleső helyekre is eljut. A bentonitok túlnyomó része a talaj felületére ülepedik le, ott igen jó vízzáró szigetelőréteget alkot, a bentonitszemcsék igen kis százalékban csak a felső néhány cm vastag talajréteg hézagaiba jutnak be. Bentonitok alkalmazásai:.. ner.i is beszélhetünk tulajdonképpen kolmatációról, csak a felszínen kialakuló szigetelőrétegről. Ha viszont ez a szigetelőréteg megsérül, nagymértékű szivárgás indulhat meg. Bentonit szuszpenzió adagolása rövidebb időre szóló, gyors szivárgáscsökkenés elérésére ajánlható. Ismételten hangsúlyozzuk, hogy a vázolt vizsgálatok álló vízzel (vagyis amikor a csatornának nincs vízszállítása) vécéztük. Eredményeink csak mozgó vízzel veszett vizsgálatok eredményeivel együttesen adnak majd közvetlenül a tervezéshez szükséges alapadatokat. A mozgó víz esetében ugvanis a kolmatációs folyamat kialakulásában az eddig felderített tényezőkön kívül bizonyára számos egyéb lényeges tényezőt is figyelembe kell még venni. IRODALOM fi] Lipták Ferenc: Hordalékadagoló berendezések. Hidrológiai Közlöny, 1904/12. [2] Lovas László: Szivárgási veszteségek csökkentése öntözőe'atornáknál és tározótereknél. Hidrológiai Közlöny, 1956/5. [3] Németh Endre: Hidromechanika. Tankönyvkiadó, 19'":',. Budapest. [4] V. Nagy Imre: Csatornaaltalajok kolmatációjának számítása. Hidrológiai Közlöny, 1965/11.