Hidrológiai Közlöny 1986 (66. évfolyam)
4-5. szám - Honma Shiego–Karádi Gábor–V. Nagy Imre: Nempermanens szivárgás vizsgálata telített és telítetlen talajokban
234 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1986. 66. [ÉVFOLYAM 3. SZAM Az eredmények bizonyítják, hogy a teljes süllyedés 1 -i-1,5 cm között van, ami gyakorlati szempontból elhanyagolható. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a talaj összenyomódása figyelmen kívül hagyható. A nagyságrend ugyan kicsiny, azonban a deformáció az áteresztőképesség csökkenéséhez és ezen keresztül a kiszáradás folyamatának lelassulásához vezet. •5 0 8. ábra. A talajfelszín süllyedése az idő függvényében A 8. ábra a talajvízfelszín, illetve a telített zóna határának süllyedését mutatja be. A feltételezett kis áteresztőképességű talaj esetében az ábra szerint a száradási folyamat igen lassú. Gyakorlati szempontból a bemutatott esetben a drénárok hatásossága kétséges. nyében Végül a 9. ábrán a drénárokba egy oldalról beszivárgó vízmennyiség időbeli változását tüntettük fel. Egy rövid ideig a beszivárgó víz mennyisége (vízhozam) növekszik, majd lassan csökken. Egv nap és hat hónap között a változás kismértékű. Hat hónap után (az ábrán nincs feltüntetve) a változás gyakorlatilag elhanyagolható, összehasonlítás céljából szaggatott vonallal tüntettük fel a telített talajra — azonos feltételek mellett — kapott eredményeket (Karádi at. al. 1968). Az ábra világosan mutatja, hogy a telítetlen zóna elhanyagolása az eredményeket elfogadhatatlan mértékben torzítja el, ezért a klasszikus megoldés nem alkalmazható. 4. összefoglalás A telített-telítetlen talajban kialakuló nem permanens szivárgást a talaj összenyomódásának figyelembevételével vizsgáltuk. A levezetett, kifejezetten nem lineáris differenciálegyenletet véges differenciaegyenletekkel helyettesítettük és olyan numerikus megoldást javasoltunk, amely feltétel nélküli stabilitást biztosít. A javasolt módszer alkalmazását egy viszonylag egyszerű, de a gyakorlatban többször előforduló probléma megoldásának kapcsán mutattuk be. Az eredményekből látható, hogy a kis áteresztőképességű talaj telítetlen zónájában kialakuló szivárgás nem hanyagolható el. Igazoljuk ezt a gyakorlatból már ismert következtetést, amely szerint kis áteresztőképességű talajokban a drénárkok víztelenítésre való alkalmazása csaknem hatástalan. Megjegyezzük, hogy a módszer pontosságát a talajviszonyokat jellemző paraméterek megbízhatósága jelentősen befolyásolja. JELÖLÉSEK x,y,z : koordináták, cm t : idő, 8 g : a vlz sűrűsége, g -cm-® g : nehézségi gyorsulás, g -cm3 fi : a víz dinamikus viszkozitása, Ns •m-' k,kxx,k Vy,kzz : fajlagos áteresztőképesség, cm' K : áteresztőképességi együttható cm -s1 n : hézagtérfogat, % 0 : víztartalom, % S : telítettség (relatív nedvesség).% 0 : fajlagos nedvesség kapacitás, % a, a.' : a talaj függőleges irányú, relatív összenyomódása, cm1 (cm -s* g1) ß, ß' : a víz fajlagos összenyomódása cm" 1 (cm 'S 2 -g _ 1) Vd : u talajszemcsók elmozdulási sebessége cm -a1 Vw : szivárgási sebesség, cm -s _ 1 v t : közegelmozdulási sebesség, cm -s _ 1 V : nyomómagasság, cm Z : vízszint magasság, cm h : teljes hidraulikus nyomómagasság, cm e : térfogati deformáció p : folyadéknyomás, g -cm1 -s-' tz : függőleges irányú deformáció 01 : hatékony függőleges irányú feszültség g - cm1 -s _ í x : dimenzió nélküli aránytényező S t : fajlagos tározódás, cm1 AX, Ay : nodális méret, cm At : időlépcső, s R : párolgási intenzitás cm s" 1 Q : vízhozam, cm 3 -s _ 1 H : drénezési vízszin, cm G v : konszolidációs tényező, cm' -s _ 1 Irodalom Cooper, H. H. (1966): The equation of groundwater flow in fixed and deforming coordinates Journal of Geophysical Research 71, Jacob, C. E. (1940): On the flow of water in an elastic artesian aqiufer Transaction American Geophysical Union, 2, 574—586 old. Karádi, G. M„ — Krizck, R. J., és Elnaggar H. (1968): Unsteady seepage flow between fully — penetrating trenches A Journal of Hydrology, VI, 4, 417—430 oldal. Liakopoidos, A. C ., (1965): Theoretical solution of the unsaturated flow problems in soils. Bulletin, International Association for Scientific Hydrology, 10, Richards, L. A. (1931): Capillary conduction of iiquids through porous mediums Physics, I, 318—333. old. Peaceman, D. IF. ós Rachford, H. H. (1955): The numerical solution of parabolic and elliptic differential equations Journal, of Applied Mathematics, 3 — 1, 28—41. Roache, P. S. (1982): Computational fluid mechanics,
