Hidrológiai Közlöny 1974 (54. évfolyam)

2. szám - Dr. Joó Ottó–Lotz Gyula: Tapasztalatok és feladtok a nyugat-magyarországi meliorációs munkáknál

82 Hidrológiai Közlöny 1974. 2. sz. Dr. Joó O.—l.otz Gy.: Nyugat-magyarországi meliorációs munkák A hosszú élettartamú vakonddréneknél azonban minden esetben e fajlagos vízhozamokhoz képest többszörösen túlméretezett gyűjtőket találtunk. Tapasztalataink szerint a mélylazított és vakonddrénezett talaj feszültségmentes pórusai olvan gyorsan vízteleníthetők, hogy a gyűjtők megfelelő méretezéséhez az eddig szokásos fajlagos vízhozamok három-ötszörösét kell figyelembe venni. Alulméretezett gyűjtők esetén a talaj hosszabb időre telítődik, s ez a talajszerkezet, a mélylazítás és a vakonddrének teljes tönkremenetelére vezethet. Ezzel magyarázható az a tapasztalati tény is, hogy a csak mélylazított táblák talajának állapota miért romlott lényegesen a mélylazítás előtti állapothoz viszonyítva. A mélylazítás ugyanis jelentősen növelte a talaj vízbefogadó képességét, a talajban tározódó víz viszont — eltávozni nem tudván — teljesen peptizálta a talajt. E tapasztalatok elkerülhetetlenné tették a fajlagos vízhozam kérdésének közelebbi vizsgálatát. A gravitációs pórusok víztelenítése olyan rövid idő alatt kell megtörténjen, hogy sem a termesztett növények ne károsodjanak, sem a talajszerkezet romlása, illetve a vakonddrének és a mélylazítás tönkremenetele ne következzék be. Láthatjuk, hogy a mértékadó fajlagos vízhozam meghatározásánál az időtényező igen nagy szerepet játszik. A probléma megoldását rendkívül megnehezíti, hogy a vakonddrénezett és mélylazított talaj még durva közelítéssel sem tekinthető homogén képződménynek. A makroméretű réseken előálló vízmozgás lényegesen eltér a mikropórozus talajban előálló vízmozgástól, így a mélylazított talaj vízáteresztőképessége a Darcy-féle együtthatóval nem jellemezhető. Az eltávolítandó víz tömege — a talaj telített állapotával, mint kiindulási állapottal számolva — azonos a víztelenítendő réteg gravitációs pórusainak térfogatával. A fajlagos vízhozam tehát függvénye a víztelenítéshez szükséges időtartamnak (T), a feszültségmentes pórustérfogat nagyságának (P) és a víztelenítendő talajréteg vastagságának (h): q=f(T,P,h). (1) A fajlagos vízhozam meghatározására szolgáló függvénykapcsolat felállításánál eleve számolnunk kellett azzal, hogy — az inhomogén, makroporozus talaj miatt — a függvény formájától függetlenül csak közelítő eredményre juthatunk. A gyakorlat ugyanakkor azzal az érthető igénnyel lépett fel, hogy a fajlagos vízhozam lehetőleg egyszerű számítással legyen meghatározható. Ezért a mértékadó fajlagos vízhozam számítására szolgáló összefüggés felállításánál az alábbi gondolatmenetet követtük: A víztelenítendő réteg vastagsága azonos a mélylazított talajréteg vastagságával. Ez a réteg a kiinduló állapotban teljesen telített. A víztelenítés időtartama egyrészt a mezőgazdaság igényeitől (a termesztett növények víztűrésétől), másrészt a talaj sajátosságaitól függ, és mindig a rövidebb időtartam mértékadó. Feltételezzük még, — bár ez sem elméleti, sem gyakorlati szempontból nem felel meg exakt módon a valóságos viszonyoknak —, hogy a víztelenítésre mértékadó időtartam alatt a lefolyás egyenletes. Az időbeli változás figyelembevétele azonban — a heterogén talajt tekintve — véleményünk szerint aligha történhet meg általános érvényű módon, csupán — a közelítés fokának lényeges növelése nélkül — bonyolultabb függvénykapcsolatra vezetne. E gondolatmenet alapján a mélylazított és vakonddrénezett talajból levezetendő fajlagos vízhozam meghatározására a következő gyakorlati képletet használjuk: ahol q a levezetendő fajlagos vízhozam 1/sha dimenzióval, h a mélylazított talajréteg vastagsága dinben, P a talaj feszültségmentes pórustérfogata %-okban, T a víztelenítésre mértékadó időtartam napokban. A mértékadó időtartamot egyelőre — a mezőgazdaság igényeinek megfelelően — 2 napban vesszük fel. Nem lehetetlen azonban, hogy egyes talajoknál még ennél is rövidebb időtartamot kell figyelembe venni a peptizáció veszélye miatt. A (2) képletből számított fajlagos vízhozamok agyakorlati esetekben 1,2—3,0 1/sha értékhatárok között ingadoznak. Végeztünk elméleti jellegű vizsgálatokat is annak megállapítására, hogy a kívánatos két napos időtartamú víztelenítés a gyakorlati mélylazítási mélység (kb. 50 cm) mellett — a Darcy-féle együtthatóval jellemezhető talajokat feltételezve -— milyen kerületi feltételekkel érhető el. E vizsgálatoknál feltételezzük, hogy a rendszer a terepszinttől számított 40 cm-es leszívási szint eléréséig állandó, ezután fokozatosan csökkenő vízhozammal működik. A számítások szerint a mélylazított réteg víztelenítése két nap, vagy ennél rövidebb idő alatt lehetséges, ha a talaj áteresztőképessége nagyobb, mint ^=2,5-10

_

1 cm/s. A (2) képletből számítható fajlagos vízhozamnak megfelelő kiépítés mellett kf = 1,0 • 105 cm/s áteresztőképességnél két nap alatt a talajt telítő víz mintegy 60%-a még mindig eltávolítható. A melioráció beruházási költségei szempontjából döntő jelentőségű, hogy az utolsórendű épített lecsapoló elemek (alagcsövek) milyen sűrűn helyezkednek el? Vakonddrénezésnél a vakonddrének a víztelenítő rendszer tulajdonképpeni szívói, a talajban tározott vizet közvetlenül ők veszik fel. Gyakorlati tapasztalataink szerint a nyugat-magyarországi talajoknál az általánosan alkalmazott 3 m-es vakonddréntávolság biztosítja a gyors és intenzív víztelenítést. Nézetünk szerint a mélylazított talaj, a vakonddrének, a vakonddréneket befogadó épített drénhálózat egységes hidraulikai rendszert képeznek. A rendszer egyes tagjai egymással összehangolt teljesítőképességgel kell rendelkezzenek, hiszen a legszűkebb tag szabja meg az egész rendszer teljesítőképességét. Ezért — vakonddrénezésnél •— a