Hidrológiai Közlöny 1977 (57. évfolyam)

4. szám

150 Hidrológiai Közlöny 1977. 4. sz. Dr. Kovács Gy.: Porózus kőzetek küszöbgradiense 4. ábra. A sebesség és a gradiens mért és számított értékeinek összehasonlítása Kutilek mérései alapján Puc. 4. Cpaenenue pacciumaHHbix u u3MepenHbtx 3Haienuü CKopocmu u apaduenma no u3MepeHunM KymuMtca Fig. 4. Comparison of measured and calculated values of corresponding velocity and gradient data using Kutilek's measurements tetésekor igazoltuk (Kovács 1969). Kutilek (1967) méréseit használtuk fel ehhez az összehasonlításhoz, mivel abban az időben az irodalomban közölt kísérletek közül ez a vizsgálat tartalmazta a legrészletesebb információt (4. ábra). A mért és számított értékek elemzése azt mutatta, hogy azok jól egyeznek, a javasolt eljárással jól követhető mind a kapcsolat tényleges jellege, mind a hőmérsékletnek a folyamatra gyakorolt hatása. Csak kis eltérés volt észlelhető az elméleti és mórt értékek között a nagyon kis sebességek tartományában. Ennek az eltérésnek legfontosabb következménye az, hogy néhány esetben a pontok helyzete ellentmondani látszik a küszöb-gradiens létezésének (különösen kaolinit minták (esetében), mint erre Thirriot (1969) mutatott rá. Ugyanakkor a kapilláris csövekkel végzett mérések világosan igazolták, hogy létezik a gradiensnek olyan alsó határa, amely alatt a sebesség zérus (lásd az 1-c ábrát). Az üvegcsövekkel illetőleg tényleges talajokkal végzett kísérleti eredmények között mutatkozó eltérés azzal magyarázható, hogy a levezetés során a pórusokat átlagos átmérővel vettük figyelembe, míg a valóságban az átlagosnál kétszeresen nagyobb pórusok előfordulási valószínűsége még 1 ~ 4 százalék. így a mozgás megindulása, véletlen jelleggel ugyan, de bizonyos valószínűséggel várható akkor is, ha a gradiens a 14. egyenletből számított határnak csak a fél értékét éri el (amint ezt az ábrán szaggatott vonallal jeleztük). Bondarenko (1973) olyan adatokat is közöl, amelyek az I

1 gradiens talajmintákon mért értékeit adják meg. A talaj-fizikai jellemzők közül a porozitást (n) és a szemcsék fajlagos felületét (A/V, ami a definíció szerint az ot/Dh hányadossal egyenlő) közli (2. táblázat). Adott hőmérsékletet (20 °C) számításba véve a vizsgált anyagok elméleti küszöbgradiense a 14. egyenletből meghatározható, amint ezt a táblázat utolsó előtti oszlopa mutatja. Az utolsó oszlop a mért I

I paraméter és a számított I

0 érték hányadosát adja meg. Látható, hogy ennek a arányszámnak a szóródása nagy, a középérték azonban az elmélettel jól egyezik (2,02 az elvileg levezetett 2,0 helyett). Habib (1971) hasonlóan vetette össze a mért sebesség és gradiens értékpárokat a számított kapcsolatokkal. A kísérleteket kaolinit mintákkal 2. táblázat Talajminták mért és számított kiiszöbgradiensének összehasonlítása Bondarenko adatai alapján Taö/i. 2. CeoÖKa damux, xapaKmepu3ywu)ux nopozoeuü epaduenm pa3AuiHbix noieozpynmoe (no cooöiqeHUHM EoHÖapeHKO) Table 2. Summary of data characterizing the threshold gradients of various soils based on Bondarenko's publi cation A minta típusa Térfogatsúly V [g/cm

2] Porozitás n Fajlagos felület A a V

=D

h [cm1] Mért jellemző gradiens h Számított ki u iszöbgradiens hlh Közepes homokos agyag 1,65 0,38 130 0,8 1,32 0,60 Közepes homokos agyag 1,68 0,37 124 1,9 1,32 1,44 Nehéz homokos agyag 1,60 0,40 116 1,9 1,09 1,75 Agyag 1,40 0,47 118 4,0 0,82 4,86 Könnyű homokos agyag 1,53 0,42 92 0,6 0,79 0,75 Közepes homokos agyag 1,68 0,37 83 0,7 0,88 0,79 Finom homokliszt 1,55 0,42 76 1,9 0,66 2,88 Finom homokliszt 1,55 0,42 70 0,8 0,60 1,33 Könnyű homokos agyag 1,45 0,45 41 1,0 0,38 2,60 Agyag 1,57 0,41 131 3,6 1,18 3,06 Homokliszt 1,45 0,45 42 1,1 0,32 3,40 Könnyű homokos agyag 1,58 0,41 59 0,4 0,53 0,76 átlag 2,02