Vízügyi Közlemények, 1960 (42. évfolyam)

1. füzet - VI. Rétháti László: A talaj kapillaritásának mérnöki vonatkozásai

A talaj kapillaritásának (mérnöki vonatkozásai 129 az ebből számított értéket az abszcisszatengely negatív ágára felmérve, a felszívási diagram egyenes szakaszának meghosszabbításába eső pontot kell hogy kapjunk, 2. a magasságokat az edény átlagos vízszintjétől kell számítanunk (a serpenyők magassági lengéseinek nagyságát alátétekkel csökkenthetjük). Minden kísérlet kivétel nélkül azt bizonyította, hogy a felszívási diagram első szakasza egyenes, vagyis a relatív nedvesség egy bizonyos magasságig állandó. Ez a h

c (vagy Lambe jelölésével li

c

n) magasság a szemnagyság csökkenésével nő: az Ad-frakciónál 7, az Л (/-frakciónál 17 cm körül volt. A víztartalom (relatív nedvesség) csökkenését a z > h

c

n tartományban inflexiós görbe írja le, mely — a vízfelszívási diagram megfelelő szakaszához hasonlóan — érintőlegesen indul az r

e = Const függőlegeséből. A nedvesség csökkenése intenzív, z = 2h

m magasságban a mért értékek r = 0,5—0,6-nél nem voltak nagyobbak; a durvább frakcióknál ez azt jelenti, hogy a víztartalom 7—8 cm úthosszon a felére csökken. A nyílt zóna víztartalom-eloszlása szintén jellemző a talajra. Az az általános törekvés, hogy a talaj tulajdonságait minél kevesebb -— és lehetőleg ne grafikus, hanem számszerű — adattal jellemezzük, szükségessé teszi az eloszlási görbe általános függvényének analitikus megfogalmazását. Az irodalmi adatok, a kísérletekből levonható következtetések és bizonyos elméleti megfontolások alapján valószínűnek látszik, hogy a nyílt zónában a hidraulikus gradiens igen alacsony, a pillanatnyi emelőerő (//) alig nagyobb a felemelt vízoszlop súlyánál, tehát H Pd z. A vízfelszíntől távolodva egyre kevesebb pórus képes a geometriai magasságnak megfelelő vízoszlop súlyát emelni, egyre több járat marad telítetlen, a relatív nedvesség fokozatosan csökken. Az aktív pórusok átmérője maximumgörbe szerint változik; van olyan Az vastagságú talajhenger, melynek középvonalához olyan 11 ~ z emelőerő, illetve ennek megfelelő pórusátmérő tartozik, melynek gyakorisága a legnagyobb. Ebben a magasságban lesz a nedvességeloszlási görbe inflexiós pontja. Fenti fejtegetéssel megmagyarázható, mért van az eloszlási diagramnak a valószínűségi integrálgörbéhez hasonló alakja. Tekintettel arra, hogy a ,,póruseloszlási görbe" laboratóriumi meghatározása ez idő szerint nem lehetséges, a rredvességeloszlás analitikai megfogalmazása során a szemszerkezeti görbével való kvalitatív kapcsolatára kell támaszkodnunk. Ismeretes, hogy utóbbi egyenletét a legtöbb kutató a valószínűségi eloszlás alapján írja fel. Jáky [7] egyenletét átalakítva a következő kifejezést kapjuk: г = г

е.

е-жы'(к) (24) ahol R a görbe nyújtottságára jellemző eloszlási index. A képlet szerint, ha z = h

c, akkor г.— r

e és ha 2 —» oo, akkor S —> 0 (utóbbi feltétel csak szemcsés talajoknál teljesülhet). A 14. ábra tanúsága szerint a javasolt formula a laboratóriumi kísérlettel meghatározott eloszlási görbét jól leírja, az exlrapolálási lehetőség jelentőségére pedig elég azzal rámutatnunk, hogy a z — 30 cm-es magasság eléréséhez a kapilláris víznek kb. 60 napra lett volna szüksége. A laboratóriumban száraz talajjal végzett felszívási kísérlet eloszlási görbéje •— illetve ennek kiegyenlített, vagy extrapolált formája — az ideális egyensúlyi állapotnak (eloszlásnak) a reprodukciója. A görbe minden z magassághoz a víz9 Vízügyi Közlemények