Hidrológiai Közlöny 1969 (49. évfolyam)
9. szám - Török László: Csapadékokból eredő felszíni lefolyás meghatározása a fedőréteg vízháztatási vizsgálata alapján
Hidrológia a területi, vízgazdálkodás gyakorlatában II. Hidrológiai Közlöny 1969. 8. sz. 409 A beszivárgási görbe ilyen jellegű alakulása elméletileg is igazolható. A száraz talajra jutó víz a gravitációs eró' és a kapilláris erők hatására szívódik be a talajba. A beszivárgás intenzitása: dB h + h k át ~ ÜT (3) ahol k •— a talaj áteresztőképesség! együtthatója, h — a beázási mélység (2. ábra), h k — a kapilláris potenciál (emelőmagasság). A képletből látható, hogy a beszi.W/W/ a i h V 2. ábra. Beszivárgási folyamat hidraulikai vázlata várgás intenzitása a jelenség előrehajlásával (h növekedésével) hiperbolikusán csökken ós végső soron (h ?> hk) a dB 7íT : k [mm/óra] (4) értéken állandósul. A végérték beállásához szükséges időtartam a talaj előzetes nedvességállapotától függ. A további részletes vizsgálatok előtt nagyságrendileg vizsgáljuk a talaj szivárgási tényezőjével jellemezhető beszivárgási végállapotot. Homoktalajok szivárgási tényezőjének 10—100 mm/ óra állandósult beszivárgási intenzitás felel meg. Ezeknél a talajoknál felszíni lefolyás tehát csak a heves nyári záporok idején várható. A beszivárgás hatására megemelkedik a talajvízszín és a mélyebb területeken felszíni vízállások keletkeznek. Ezzel a kérdéssel itt nem foglalkozom. Kötött talajok szivárgási tényezőjének 0,1 mm/óra alatti beszivárgás felel meg, ami a belvízképződésre mértékadó csapadékhoz képest általában jelentéktelen érték. Ezeknél az országunk síkvidéki területeinek többségét borító talajoknál nagyon jelentős a felső talajréteg törvényszerűen nagyobb áteresztőképessége: szántóföldi művelés esetén a felső agrotechnikailag fellazított réteg, rét- ós legelőkultúránál a növényzet gyökereivel átszőtt, mikrobiológiai rá vegyi halasokra morzsalákossá vált talajréteg. Ezek szivárgási tényezője nagyságrenddel múlja felül az altalaj szivárgási tényezőjét. Kimondhatjuk tehát, hogy kötött talajokon a jelszíni lefolyást csökkentő jelentős beszivárgásra csak addig számíthatunk, amíg a felső kultvrréteg vízzel nem telítődik. Ezt a tételt egyébként a tisztántúli kötött talajokon a szemlélet is jól igazolja. Nagykiterjedésű, tartós elöntések melletti talaj vízszín észlelő kutakban a talajvíz 5—6 in mélyen is lehet, ami bizonyítja, hogy a felső elázott ós telített rétegek és a talajvíz között közvetlen hidraulikai kapcsolat nincs. A felszíni lefolyás meghatározása céljából tehát elengedhetetlen a felső talajréteg pillanatnyi nedvességállapotának, illetve szabad vízbefogadó kapacitásának az ismerete. A beszivárgás altalajra jellemző végértékének kis értékét tekint ve a felszíni lefolyás, illetve elöntés akkor kezdődik, amikor egy megelőző időszak pozitív és negatív hatásainak eredőjeképpen ez a felső réteg telítődik. Ennek a helyzetnek a bekövetkeztét most már az erre a rétegre mint téregységre és a belvízképződést megelőző időszakra felírt, és így a talajréteg kiegyenlítő tározó kapacitását is számításba vevő vízháztartási egyenlet megoldása útján tudjuk meghatározni. A vízháztartási módszer eddigi hazai és külföldi tapasztalatai Síkvidéki vízgyűjtőterületek lefolyási értékeinek vízháztartási módszerrel való meghatározásának lehetőségére hazánkban először Salamin Pál mutatott rá [8, 91 1956-ban. Javaslata szerint a vízgyűjtő talajminőségének ismeretében meg kell határozni a talaj szabad vízbefogadó kapacitását:, és a belvízképződésre mértékadó csapadékból a talaj befogadó képességén felüli mennyiség kerül lefolyásra. A külföldi szakirodalomból Thornthwaite és Mather módszerét említhetjük [5], amit Szesztay Károly a hazai irodalomban is ismertetett [10], A számítási módszer a talaj nedvességtartalmának a C—P értékkel való folyamatos nyomon követésén ós az elhelyezhetetlen csapadék, mint lefolyás meghatározásán alapszik. A módszerek konkrét hazai alkalmazásáról Csipai Imre számol be [2]. A mértékadó belvízmennyiség meghatározása céljából a vizsgált vízgyűjtőterület egyes eltérő talaj féleségeire megállapítja a víz befogadására alkalmas talajréteg vastagságát, a holt víztartalom ós a vízkapacitás között, illetve a fölött feltölthető hézagtérfogatot és ezek alapján az egységnyi felület alatt elhelyezhető összes vízmennyiséget. A téli félév kezdetétől megszerkesztve a párolgással csökkentett csapadók integráígörbójét (3. ábra) megállapítható, hogy a halmozott redukált csapadékérték mikor éri el az egyes eltelő talajnemek jellemző telítettségi határértékeit, ami az adott foltról a felszíni lefolyás megindulását jelentheti. Tavaszi belvizek esetén a mértékadó hozamot a felszínen jelentkező vizek 14 alatti elvezetésének feltételéből számítja. h'VK Homok Agy°9 Termő szik IC-P [mm] 250 200 150 100_ 50 XI. XII. 1965 II. 1966 III. 3. ábra. Lefolyásképző elemek folyamatos összegének összehasonlítása a talaj vízbefogadóképességével Csipai I. [2] Az eddig alkalmazott módszerek általános hiányossága, hogy nem veszik kellőképpen figyelembe a párolgás és talajnedvesség közötti kapcsolatot és a csapadékintenzitás hatását. A lefolyás vízháztartási alapon történő meghatározásának javasolt módszerei. A talaj felső rétegének nedvességtartalmával összefüggő gyakorlati feladatoknak — és ezek között a felszíni lefolyás számításának — a megoldására két könnyen mechanizálható, gyors és áttekinthető számítási eljárást ismertetek. A táblázatos számítási módszer a vízháztartási egyenlet kötött időegységekre való szakaszos megoldásán alapul.
