Hidrológiai Közlöny 1966 (46. évfolyam)

12. szám - Ijjas István: Öntözőcsatornák tömörített talajszigetelésének tartóssági vizsgálata

Ijjas I.: Öntözőcsatornák talajszigetelése Hidrológiai Közlöny 1966. 12. sz. 555 pességének változását határozták meg a fagyperiódusok hatására. Az ismételt száradás és nedvesedés hatását nem vizsgálták. A laboratóriumban a minták fagyasztását —23°C-on 24 óra, a felolvasztást + 23°C-on szintén 24 óra időtartamig végezték. Felengedéskor a mintákat lehetőleg tökéletesen telítették, fagyasztás előtt viszont az összes szabad vizet eltávolították. (Feltételezték, hogy a csatornák a fagyhatás bekövetkeztéig szintén ebbe az állapotba kerülnek.) Legfontosabb megállapításaik a következők: a) A tömörített talajból készített csatorna szigetelések tömörsége a fagyperiódusok következtében csökken. Egyik vizsgált csatornában pl. a szigetelő réteg átlagos tömörség csökkenése 2 év alatt (helyszíni mérések) 7% volt. Legnagyobb a felső rétegben, a szabad felület közelében — 16% —, legkisebb a szigetelés alján — 5%. (Az eredeti tömörséget tekintették 100%-nak.) b) A tömörségcsökkenés mértéke a mélység függvényében egyre kisebb. Ha a fedőréteg terhe elérte a 45 cm vastag nedves földrétegnek megfelelő terhelést, a változás minimális volt. c) A 16—18% plasztikus indexű talajoknak a fagy hatására bekövetkező tömörség csökkenése lényegesen kisebb, mint a 8—10% körülieké. d) A tömörség csökkent a vizsgált csatornákban, de a szivárgási veszteség 3 évvel az építés után még megengedhető volt. Chester és Lowitz helyszíni vizsgálataikat a Missouri völgyében végezték. Az 1954—1959 közötti teleken a vizsgálati helyek környezetében a legalacsonyabb hőmérséklet —22,1 és —29,3°C között volt. Október 1 volt az első és április 29 az utolsó nap, amikor a hőmérséklet — 2,2°C alá süllyedt. Hazánkban a Keleti Főcsatorna rendszerében (ahonnan az általunk vizsgált talajok származnak) az •első fagy átlagos napja X. 20—X. 25 között, az utolsó fagy átlagos napja IV. 15—IV. 20. között van. Az átlagos évi legalacsonyabb hőmérséklet —19°C ós —20°C közötti érték. Fenti hőmérsékleti adatok arra engednek következtetni, hogy a Chester és Lowitz által vizsgált talajokhoz hasonló talajú csatornák szigetelésében hazánkban is valószínűleg kedvező eredményeket lehetne elérni tömörítéssel. 4. Laboratóriumi vizsgálataink .Munkánk két részből állt. Első része módszertani jellegű volt, célkitűzését a tartóssági vizsgálatok módszerének kidolgozása jelentette. Második részében konkrét tartóssági vizsgálatokat végeztünk. Laboratóriumi kísérleteink fontosabb kérdései: — a tömörítés hatása a kiválasztott talajok vízáteresztőképességére, — az időjárási tényezők (fagy, napsütés) és az üzemi körülmények (ismételt átnedvesedés és kiszáradás) hatása a tömörített szigetelőrétegek vízáteresztőképességére, — a vizsgált talajok alkalmassága tömörített szigetelés készítésére. A következőkben három talajminta (A, H és C) vizsgálatának eredményeit mutatjuk be. A talajminták a nádudvari K. VIII. 3. sz. csatorna következő szelvényeiből származnak: Agyag Iszap Homokliszt s s 7390/ 0,001 4 5 6 7890,01 Szemcseátméró, [mm] 1. 4 S 6 7890,1 görbéi ábra. A vizsgált talajminták szemeloszlási (természetes állapotban és vízüveggel) Puc. 1. Kpuebte zpanyAOMempmecKozo cocmaea o6pa3ifoe zpyHma (e ecmecmeeHHOM cocmonHuu u c MCUÖKUM cmeKAOM) Abb. 1. Mischungskurven der untersuchten Bodenproben (im natürlichen Zustand und mit Wasserglas) A jelű minta: 0+ 150, jobboldali rézsű, B jelű minta: 0 + 300, fenék, C jelű minta: 1-f-100, baloldali rézsű. A talajminták szemeloszlási görbéi az 1. ábrán láthatók. Az áteresztőképességi vizsgálatok körülményei Áteresztőképességi vizsgálatainkat a fagyperiódusok hatására bekövetkező (sok esetben ezerszeres) áteresztőképesség változás miatt különböző hidraulikus eséssel végeztük. Tömör minták esetében nagy hidraulikus eséssel (7 = 30—40), laza, (fagyott) minták esetében kis hidraulikus eséssel (7 = 5—10) dolgoztunk. A szakirodalom megállapítja [13], hogy nagyon finom szemcséjű talajban igen lassan végbemenő ún. mikroszivárgás esetében (különösen agyagtalajokban) nem érvényes a Darcv-féle lineáris kapcsolat, mert a mozgást a molekuláris erők döntő módon befolyásolják. A molekuláris hatás abban jelentkezhet, hogy bizonyos kis hidraulikus esés tartományban nem jön létre mozgás. Erre a körülményre azért kell felhívnunk a figyelmet, mert előfordulhat az, hogy míg nagyon tömör minták esetében 7 = 30—40 hidraulikus eséssel 10~

9 cm/sec nagyságrendű áteresztőképességi együtthatót mértünk, kisebb hidraulikus eséssel még ennél is kisebb áteresztőképesség adódott volna, illetve egyáltalán nem lett volna szivárgás a talajban. 5. A talajminták áteresztőképessége és tömörsége közötti összefüggés A talajok Proctor görbéjét a 2. ábra mutatja. A talajminták tömörségét a Proctör készüléken előállított maximális száraz térfogatsúly figye-