Hidrológiai Közlöny 1976 (56. évfolyam)
3. szám - Magyar József–dr. Szalai György–Szitó János: A felszín alatti öntözés néhány hidraulikai kérdésének vizsgálata
118 Hidrológiai Közlöny 1976. 3. sz. A felszín alatti öntözés néhány hidraulikai kérdésének vizsgálata MAGYAR JÓZSEF ' — DR. SZALAI GYÖRGY*» —SZITŐ JÁNOS*** Bevezetés Az elmúlt évek öntözésfejlesztései a mezőgazdaságban egyre súlyosbodó munkaerő-gondokból és vízkészletgazdálkodási szempontokból kiindulva tettek lépéseket a korszerű igényeket kielégítő berendezések és módszerek rendelkezésre bocsátása terén. Az előbbit illetően különösen az esőztető öntözésben jelentkeznek az eredmények, nem véletlenül, hiszen a kutatások jelentős része az esőztető berendezések fejlesztésével foglalkozott. Ezekből ma már olyan választék áll rendelkezésre, melyből minden öntözési feladatra kiválasztható a megfelelő berendezés, mely ugyanakkor minimálisra csökkenti az élőmunkaigényt. Ez igen jelentős előnyük, azonban vízadagolási szempontból (egyenletesség, pontosság) nem mindig a legjobbat nyújtják, és beruházási költségük igen magas. Bár világviszonylatban folyamatos fejlesztési munka folyt a felületi öntözéssel, ez nálunk az elmúlt évtizedekre nem mondható el. Uj fellendülés csak az utóbbi években mutatkozik, s ennek eredményeit a mélybarázdás öntözés terjedésében, s egy új, gépi megoldás bevezetésében is láthatjuk. E megoldások már vízkészletgazdálkodási szempontból is figyelmet érdemelnek. Az említett szempontok, s a feladatoknak megfelelő választékbővítés igénye vetette fel az alkalmazott öntözőmódszerek körének hazai bővítését. Így merült fel a csepegtető és felszín alatti öntözőmódszerek kutatása, s bevezetése. A csepegtető öntözéssel a hazai szakirodalom több esetben foglalkozott, beszámolt a folyó kutatásokról, s ezek eredményeiről. A felszín alatti öntözés helyzetéről, vízgazdálkodási és agronómiai szempontjairól is találunk az irodalomban ismertetést. [Szalai, 1973. a), b), c).] A következőkben a felszín alatti öntözéssel foglalkozó kutatásaink néhány, elsősorban hidraulikai jellegű részeredményéről számolunk be. 1. Általános hidraulikai szempontok Az általunk vizsgált felszín alatti öntözésnél a kis átmérőjű (13 mm) műanyag nedvesítő csöveket a felszín alá, 40—50 cm mélységben helyeztük el. A talaj általában inhomogén és anizotrop. A gyakorlatban a művelés miatt általában jól elhatárolható rétegzettség figyelhető meg. Mivel a nedvesítő csövek a szántott réteg alatt, egy tömörebb rétegben helyezkednek el, az öntözővíznek a csövekből történő szétterjedése, alapvetően két rétegben megy végbe. A szivárgási tér lehatároltsága a helyi körülmények függvénye, lehet vízzáró réteggel alul lehatárolt vagy alulról nyílt. E két szélső * DATE Főiskolai Kar, Szarvas, ** Agrártudományi Egyetem, Gödöllő. *** ÖKI, Szarvas. helyzet között bármilyen eset előfordulhat. A vízutánpótlás lehet szakaszos vagy folyamatos. Általánosabb az előbbi eset. Ez azt jelenti, hogy az öntözési üzemben a talajtér vízzel való feltöltése megtörténik, majd az evapotranszspiráció és a mélységi szivárgás hatására ennek a talajtérnek a nedvessége csökken. A talajban nem permanens szivárgási folyamat zajlik le. Az áramlási tér szimmetrikusnak tekinthető [Fehér, 1973], Az öntözőelemként értékelhető nedvesítő csőben a vízmozgás az üzem jelentős részében permanens, az áramlás lamináris, bár előfordulhat, hogy turbulens áramlás alakul ki. A nedvesítő csövet bizonyos meghatározott távolságonként perforálják, rajta kifolyónyílásokat alakítanak ki. Az ezeken a nyílásokon történő kiárainláshidraulikailag kisméretű oldalnyíláson történő kifolyással analóg. A kisméretű oldalnyíláson történő kifolyás a/, általánosított Bernoulli-egyenlet alapján vezethető le: Vn v„ p„ v 2*7 7 2 <7 (1) ahol: H a belső nyomás a kifolyási pontnál, v 0 a belső nyomásértékhez tartozó vízfelszín süllyedési sebesség a nyomást biztosító tartályban, h a külső nyomás a kifolyási pontnál, v a kifolyás sebessége, h v a nyílás helyi energia vesztesége. v 2 Állandó H mellett v 0 = 0; /»„= £ — , ahol £ a nyílás helyi energiaveszteség-tényezője. Ha a kifolyás levegőbe történik, h = 0, így az (1) egyenlet v' V' V /? = -+£- = —(1+1) (2) 2(7 2g 2 g alakú. Innen a sebesség: gH i r r. V m ert e téket 9?-vei jelölve (sebesség tényező): v=<p]f2gH ('A) A vízhozam pedig, ha / a nyílás keresztmetszeti területe, v' pedig egy kontrakciós tényező: q= v}v = v>f<p][2gH ós bevezetve a tp<p= fi jelölést, q=fA[2gH (4) Tournon (1971) vizsgálatai során kimutatta, hogy a talajban elhelyezett csövek nyílásain keresztül kevesebb víz jut ki, egyébként azonos hidraulikai körülmények között, mint ha a légtérbe történne a kifolyás. Ennek oka a talaj ellenállása, illetve az is lehet, hogy a külső nyomás (li) zérustól
