Hidrológiai Közlöny 1972 (52. évfolyam)

7. szám - Dr. Szabó László: A talajcsövek árkának szűrőzése

302 Hidrológiai Közlöny 1972. 4—5. sz. A talajcsövek árkának szűrőzése* Dr. SZABÓ LÄSZL Ő** a műszaki tudományok kandidátusa Bevezetés A talajcsövek fölött a drénárok szűrőzése általában csak kötött talajok víztelenítésekor indokolt. Az iszapos-agyag, agyag és szikes talajokban számottevő vízmozgás csak a talaj repedéseiben és az élőlények járataiban mutatkozik. A vízmozgás iránya rendszerint függőleges jellegű, azt a csapadékvízből származó beázás táplálja, és a talajvíz tükre általában a talajcsövek szintje alatt húzódik. Ha a kötött talajok szerkezete rossz (vagyis gravitációs hézagtérfogatuk csupán 1—2%), bennük a vízmozgás nagyon lassú, hiszen vízáteresztő képességük együtthatója 10"

6—109 cm/s nagyságrendű. Ennek alapján a talaj csövezést 2—6 m-es dréntávolsággal kellene végrehajtani. Az ilyen talaj csövezés a magas beruházási költségek miatt rendszerint gazdaságtalan. Kötött talajok víztelenítésekor a talajcsövezés gazdaságossága, vagyis nagyobb dréntávolságok alkalmazhatósága érdekében az alábbi tevékenységek (általában együttes) alkalmazására van szükség: a) a talaj cső árkában a vízáteresztő képesség javítása, b) a talaj csövek hatótávolságának növelése vakonddrénezéssel, c) a termőrétegben a morzsás szerkezet kialakítása szerves- és műtrágyázással, mechanikai és kémiai talajjavítással stb. d) és a beszivárgott víz vakonddrénekbe jutásának megkönnyítésére az altalaj- és mélylazítás. A továbbiakban a komplex talajjavítás előzőkben felsorolt mezőgazdasági feladatait ismertnek [1, 2] tekintve, csupán az a) pontban szereplő műszaki jellegű tevékenységgel foglalkozunk. A vízvezető képesség javítása a drénárokban A talaj cső felé irányuló vízmozgás gyorsítására a drénárokban többféle megoldást alkalmazhatunk. Ezek változatait — anyaguk szerint csoportosítva — az 1. táblázat szemlélteti. E szűrők rendeltetésük szerinti csoportosításakor 1. árokszűrőket 2. és csőszűrőket különböztethetünk meg. Az árokszűrőről akkor beszélünk, ha a szűrőanyag, vagy a kémiai hatású adalékkal kevert, s ennek megfelelően jobb vízvezető képességű visszatöltött talaj a teljes drénárkot, vagy annak leg* A gépesített nagyüzemi mezőgazdaság megteremtésével a talajcsövezési munkák hazánkban is újabb lendületet kaptak. Kormányzatunk csupán a közeli években mintegy 130 000 ha rossz vízgazdálkodású s ezért csekély terméshozamot nyújtó terület talaj csövezését tűzte ki feladatul. E tanulmányt a talajcsövezés elméleti és gyakorlati kérdéseivel foglalkozó tanulmányok bevezetőjekétit közöljük. (A szerk.) ** Budapesti Műszaki Egyetem Vízgazdálkodási és Vízépítési Intézete, Budapest. alább a vakonddrének vonaláig terjedő alsó részét tölti ki. A csőszűrőket — rendszerint réteges alakban — csupán a talaj csövekre terítik. Az árokszűrők tehát a pangóvizes talajfelszín, vagy a művelt talajréteg alsó síkja (a mélylazított szint, illetve a vakonddrének vonala) és a talajcső között elsősorban vízvezető elemként szerepelnek, de megfelelő kialakításnál a finom talajszemcsék kimosódását és így a talajcsövek f'eliszaposodását, nagy esésű szakaszon azok alámosódását is megakadályozzák. A csőszűrőknél ezek az utóbbi feladatok az elsődlegesek, hiszen vastagságuk rendszerint csak pár cm-re, söt néha pár mm-re korlátozódik. Tanulmányunkban elsősorban a kötött talajok drénezésekor alkalmazott árokszűrőkkel foglalkozunk. A talajcsövek árkának szűrőzése a kutak szűrőzéséhez hasonló tevékenység. Ismeretes, hogy a kutaknál a szűrőréteg vastagságával gyakorlatilag megnő a kút átmérője. Kötött talajban a talajcsövek telt szelvénnyel csak ritkán és viszonylag csak rövid ideig szállítják a vizet. Ennek ellenére szűrőzésük rendkívül fontos, mert a talajcső felé irányuló vízmozgásnak éppen a cső közelében levő 20—40 cm hosszúságú szakasza a legkritikusabb. Ugyanis kötött talajokban a vízvezető képesség fentről lefelé haladva általában fokozatosan csökken. A legfelső kb. 30 cm-es, évente többször mozgatott, művelt réteg (1. ábra) hézagtérfogata s így a vízvezetése is a legnagyobb (átlagosan 10~

4 cm/s nagyságrendű). A mintegy 50 cm-es mélységig ható mélylazítást 3—6 évenként végzik el. Ekkor a lazított réteg vízvezető képessége a művelt réteg vízvezető képességét is megközelíti, de idővel —a talaj tömörödésének arányában —- egyre csökken [1, 2]. Felújítására éppen ezért van szükség. A vakonddréneket átlagosan 70 cm mélyen és 3—6 évenként húzzák. A víz elsősorban a vakonddrén tömörítőtestét húzó, függőleges síkú, vágóéllel ellátott gerinclemez (2. ábra) hasította nyílás térségében szivárog a vakonddrénbe. Igaz ugyan, hogy ez a nyílás a vakonddrén húzásakor alulról betömődik, de a szivárgási ellenállás mégis ezen az úton a legkisebb. A vakonddrének vonala keresztezi a drénárkot (1. ábra). Ha a drénárok szűrőzetlen, a víz a zavart talajon át a talajcsőbe szivárog. A drénárok zavart talaja is idővel tömörödik, beiszapolódik, konszolidálódik, és vízvezető képessége fokozatosan romlik. Tekintettel arra, hogy a drénhálózat megépítése után e mélységben a talaj szerkezetét már nem javíthatjuk, előállhat az a fonák helyzet, hogy a beszivárgó víz éppen a talaj cső közelében az utolsó 20—40 cm-t nem tudja az igényelt időben megtenni. E rosszabb vízvezető képességű talajzóna a szivárgó vizet visszaduzzaszthatja, s ekkor az egyébként 3 fázisú tér vízzel telített állapotba jut. A duzzadásra hajlamos agyagásványok ilyenkor az amúgy is csekély gravitációs hézagtérfogatot tovább csökkentik. A talajcső környezete így szélső