Hidrológiai Közlöny 1969 (49. évfolyam)

9. szám - Dr. Kádár László: A turbulens diffúzió jelentősége a vízminőség szabályozásában

Dr. Kádár L.: A turbulens diffúzió jelentősége Hidrológiai Közlöny 1969. 9. sz. 421 A Dunai mérések bemutatása A dunai méréssorozat célja volt, hogy egyrészt a pontszerű forrásból folyamatosan bebocsátott jelzőanyag koncentráció időben és térben lezajló változását a valóságos helyzetnek megfelelően tanulmányozzuk, másrészt a jellemző szelvénypontokban vett vízminták elemzése útján a diffúziós folyamatokra nézve következtetéseket vonjunk le, ill. az elméleti elgondolások érvényességét megállapíthassuk. A mérés jellegzetessége, hogy bár a kísérleti helyszín a valóságos Duna, a helykiválasztás és a szennyvízbevezetés mintájaként alkalmazott jelzőanyag adagolás bizonyos idealizált feltételekhez kötött (4. ábra) mint: -— egyenletes, közel sík, a vízszinttel közel párhuzamos mederalak, — a kijelölt tartományban közelítően egyenes főáramlási irány, — pontszerű szennyvízforrás, — a függélysebesség eloszlását tekintve a w

max helyén történő adagolás, — adagolás közben sem az adagolt jelzőfolyadék mennyisége, sem koncentrációja ne változzék, — a jelzőfolyadék bebocsátási sebessége, annak nagysága és iránya közel azonos legyen a Duna áramlási sebességével. A jelzőanyaggal végzett eloszlásvizsgálat helyszíni méréseit rendkívüli intenzitás jellemzi. A Duna sebessége, tömege és sodrása, továbbá a jelzőanyag adagolás időkorlátai néhány perces mérés lebonyolítását teszik lehetővé, emiatt a mérést alapos előkészítésnek kell megelőznie. Külföldön a helyszíni vizsgálatok során előnyben részesítik a légi megfigyelést és fényképezést, bár ez csak az eloszlás lokális változásaira és a koncentráció értékek megközelítő becslésére ad támpontot. Helyszíni vizsgálatok lebonyolítását a légi megfigyelések nem helyettesíthetik, de kitűnően kiegészíthetik [15], [16]. Különleges eljárással a fényképezés hatásossága növelhető. Keresitmefsiet Fetülnéiet Szennyező (jelzi) forrás Izokoncentráúós vonalak Mindezek megfontolásával választottuk a helyszíni szelvónymérésekkel egyidejűleg légi fényképezés útján történő helyzetrögzítést is. A fényképfelvételek a mérési adatokból nyert információkat hasznosan egészítették ki. A légi fényképezés bizonyos modell jellegű megfigyeléseket tett lehetővé és a néhány perces mesterségesen előidézet i jelenséget állandósította. A dunai vizsgálat a következők megfigyelésére irányult: a) a diffúziós nyom alakja, jellegzetessége; b) a koncentráció eloszlása az idő, valamint a nyom vetület geometriai tényezőinek függvényében, c) A Duna áramlási jellemzőinek egyidejű megállapítása. A mérési eszközök ismertetése A jelzőanyag kiválasztása. Több lehetőség közül végül is jelzőanyagként Fluorescein Na-t alkalmaztunk számos kedvező tulajdonsága miatt: — viszonylag egyszeri! eljárással alacsony koncentrációban kimutatható (0,02 mg/l). — vízben jól oldódik és nagy töménységű oldat előállítására alkalmas, — intenzív színe ós fluoreszkáló tulajdonsága alapján jól megfigyelhető, fényképezhető, elütő színhatása miatt az elkeveredós jól követhető. Adagoló berendezés. A jelzőanyag adagolására alkalmas berendezés működési vázlatát a 5. ábra tünteti fel. A berendezés hengeres vegyszertartályból az ahhoz csatlakozó adagolócsőből a közbeiktatott vízhozammérőből ós szabályozó szelepből áll. A jelzőfolyadék egyenletes adagolási mennyiségét a szabályozószelep folyamatos állításával biztosítottuk a vízhozammérőről leolvasott értékek alapján (5a, 5b ábrák). Mintavevő berendezés. Mintavételre két típusú berendezést alkalmaztunk: a) vákuumos szívóberendezéssel ellátott mintavevő (az állandó mérésekhez), b) pillanat mintavételre alkalmas — Literáty-féle — mintavevő (kiegészítő mérésekhez). A vákuumos mintavételi berendezés működési vázlatát a 6. ábra tünteti fel. 6 berendezés alkalmazásával, egy függóly mentén 5, összesen 30 ponton 1—2 perces időtartamú minta vételére volt lehetőség (6a, 6b ábrák). (A mintavételi rácspontok elhelyezési vázlatát a 8. ábra tünteti fel). A mintavevő csövek lebocsátása alkalmával a csövekbe kerülő jelzőanyagtól mentes dunavíz zavaró hatásának kirekesztése céljából előbb ún. öblítőmintát vettünk az erre a célra rendszeresített edénybe ós csak ezután került sor a tényleges mintavételre. A vákuumos mintavételi rendszer előnyei: — a mintavételi időtartam szabályozható (időben elhúzott átlagminták, ún. szálminták vételére alkalmas. — a mintavevő üvegek a vízfelszín fölött helyezhetők el, így a mintavétel ellenőrizhető, — a vízfelszín alá csak a műanyag mintavevő csövecskék nyúlnak le, amelyek hossza a kívánt mintavételi pontoknak megfelelően előre beállítható, /. ábra. A diffúziós nyom vizsgálatának értelmező ábrája 4. puc. ToAKoeanue uccAedoeanuH du0(py3uowwü CAedu 5. ábra. Jelzőanyag adagoló berendezés vázlata 5. puc. CxeMa nodami CAedoyKcuame.ibitmo eeiijecmea