Hidrológiai tájékoztató, 1965 június

Thoma Frigyes: Szabatos vízszint észlelési módszer és annak gyakorlati alkalmazása

összehasonlítva a 11. ábrán levő két agyag (montmorillonit, illit) plasztikus sajátságait ábrázoló görbéket, hozzáképzelve a kaolinit nulla-vonal körüli nem mérhető kis értékeit látható, hogy a három agyagásvány-típus mechanikai tulajdonságai nagymértékben különböznek egymástól. A kaolinit és a montmorillonit tulajdonságai képviselik a két szélső-értéket, köztük van az illit. Egy típuson belül vizsgálva a különböző kationbázisú agyagokat, a montmorillonit esetében (2. táblázat, 8. ábra), sz'ntén különbségek adódnak. Ugyanez áll a másik ikét típusra is, csak ott a változás mértéke kisebb. A peptizáció foka, vagyis a talaj állapota és az adszorbeált, „kicserélhető" kationok között szoros összefüggés van. Vizsgálataink szerint, a mechanikai állapotjelzők a peptizáció mértékével változnak, ahhoz igazodnak, vagyis bizonyos mértékben, adott szemcseeloszlásra jellemzők. Ezért rendkívül fontos az agyag valóságos állapotának megismerése. A bemutatott „típus" agyagokon kívül, hasonló szemlélettel különféle létesítmények tervezéséhez természetes állapotú (ún. termett) talajokat is viszgáltunk. Ezen talajok alaposabb megismerésére a vizsgálatokat szükség szerint kibővítettük más jellemzők meghatározásával is. így pl. a tározók, csatornák szigeteléséhez vízáteresztő-képességi vizsgálatokkal, különböző oldatok, nyomás stb mellett. Völgyzárógátak agyagmagjának kialakításához, rézsűcsúszások vizsgálatához, alapozási kérdések megoldásához szintén két állapotot (természetes és maximálisan diszperz) vizsgáltunk, hogy ezáltal a lehetséges változások mértékére bizonyos támpontot szerezzünk. A természetes állapotú „termett" talajok bonyolult ásványi összetétele miatt, az összefüggések nem olyan egyszerűek, mint a tiszta ásványok esetében. Ezért nem lehet egyetlen olyan mérőszámot találni,, amivel a talajokat „dinamikusan" jellemezni tudnánk. Csak a talajalkotó komponensek tulajdonságainak ismeretében és megfelelő kísérleti adat birtokában lehet a várható változásokkal, mint időállósággal számolni. Ehhez viszont szükséges a talajok ásványi összetételének pontos megállapításai, ami ma még nem megoldott, de a korszerű módszerek ebben a kérdésben is jelentős segítséget ígérnek. Szabatos vízszint észlelési módszer és annak gyakorlati alkalmazása THOMA FRIGYES Üt- és Vasúttervező Vállalat BEVEZETÉS A vízmérnöki gyakorlatban, valamint műszerfejlesztési feladatoknál gyakran jelentkezik mint megoldandó részfeladat a vízszint szabatos mérése, illetve minél tökéletesebb módon való biztosítása. A szabatosság mellett további fontos szempontok az észlelő berendezés olcsósága, könnyű kezelhetősége, illetve az eljárás egyszerűsége. Ezeket az igényeket egyformán megtaláljuk mind a vízépítéstani laboratóriumok különböző szakterületén alkalmazott műszerekkel és módszerekkel (pl. vízhozam, illetve párolgás méréssel, tárázási görbék meghatározásával stb.) kapcsolatban, mind az üzemek vízállás jelzésének, esetleg távjelzésének megtervezése folyamán (ipari, illetve szennyvíz, vegyészeti üzem, öratözőgazdálkodás hozammérése). A leggyakrabban használatos vízszintészlelési, illetve rögzítési módszerek a nóniuszos mérőléccel egybeépített tű ütköztetése a vízzel, a Fazekas-féle kúptárcsás műszer és az elektromos érintkező. Utóbbit a párolgásmérés területén eddig tudomásom szerint nem alkalmazták. Jelen tanulmányban a szabatos vízszint észleléssel kapcsolatban egy olyan párolgásmérő módszert, illetve berendezést ismertetünk, amelyeknél a vízszintet fix magasságban elhelyezett elektromos érintkező segítségével rögzítjük, illetve észleljük. A javasolt mérőkészülék kikísérletezése folyamán feladatunknák elsősorban azt tekintettük, hogy az újonnan szerkesztett párolgásmérő műszerré! azonos körülmények esetén olyan — minél közelebb álló — mérési eredményekre tehessünk szert, amelyeknek egymáshoz viszonyított hibaszázaléka kisebb az eddig szerkesztett műszerek hasonló értelmű hibaszázalékánál. A jelenleg használatos párolgásmérő műszerek és azok pontossága A legelterjedtebb párolgásmérő műszer az orosz WiZd-féle [7] párolgásmérő. Ez esetben e téren a legrégibb típusú műszer is. A levélmérlegszerű, rendszerint szabványos faházikóban elhelyezett műszer tulajdonképpen egy egyenlőtlenkarú emelő. Az elpárolgott víz magasságát a mérleg karján milliméterben lehet leolvasni. A magyar Rohringer-íéle párolgásmérőt [4] a szabadban, a föld felett 1 m magasra helyezik el, a zárt elhelyezés hátrányainak kiküszöbölésére. A csapadékból származó víztöbblet figyelembevétele miatt a műszerhez csapadékmérő is tartozik. Az elpárolgott víz magasságát az 1000 cm

2 alapterületű tartályban nóniuszos mérce segítségével, tizedmilliméter pontossággal leolvasható paránycsavarral mozgatott mérőtűvel határozzák meg. Ujabban a párolgást közvetlenül a földre helyezett vagy a földbe süllyesztett, 1—3 m

2 vízfelületű ún. párolgásmérő kádakkal mérik. Ezeknél a kádaknál az egyik leglényegesebb feladat a vízszintnek szabatos, minél pontosabb meghatározása. A kád vízszintje változásának mérésére nálunk a Fazekas-féle kúptárcsás műszert használják [6]. Ennél a készüléknél a víz felszínével egy plexiüvegből készült, nagyon lapos emelkedésű, kúpos tárcsa érintkezik. A végzett kísérleti mérések alapján, laboratóriumi körülmények között, egy mérés hibája ± 0,01 mm. Egy újabban kidolgozott, laboratóriumi mérésekre is alkalmas párolgásmérő módszer cs berendezés Az általam javasolt párolgásmérő A párolgásmérés módjának alapja a vízutánpótlás, a vízszint rögzítése, illetve észlelése pedig elektromos berendezéssel történik. A párolgás értékének kiszámításához szükséges adatok hibája befolyásolja az eredmény pontosságát. Ismertetjük a készülékkel mért párolgás középhibájának (középhibaszázalékának) megállapítására vonatkozó számítási eljárást. Matematikai összefüggések alapján szerkesztett grafikonokkal, illetve táblázátokkal szemléltetjük a becsepegtetett vízmennyiség, a mérési időtartam, valamint a párolgó vízfelület meghatározásából eredő hibák hatását. Megvizsgáljuk a párolgó és pótlásra szolgáló víz hőmérsékletkülönbségének hatását. A meghatározandó párolgás középhibaszázalékának előrebecsléséhez táblázatot állítottunk össze. A középhibaszázalékokat, valamint a középhibák részösszetevőinek százalékos megoszlását e táblázaton grafikusan szemléltetjük. Ennek alapján rávilágítunk a berendezés szerkesztésénél, valamint a párolgásmérés folyamán tekintetbe veendő különleges szempontokra. 23