Vízügyi Közlemények, 1971 (53. évfolyam)
1. füzet - Kovács György: A szivárgó vízmozgás hatása a szemcsés rétegek állékonyságára
16 Kovács György mint a tényleges kritkus sebesség. A szemcsének a rétegen belül nem sík lapon kell elmozdulnia, hanem bonyolult, emelkedő szakaszokkal és többszörös iránytöréssel is rendelkező járatokban. Azt a következtetést leszűrhetjük azonban a 18. egyenletből, hogy a kritikus sebesség — ha a víz és a szemcsék fajsúlyát állandónak tekintjük — a réteg áteresztőképességének a mozgó szemcsék súrlódási szögének függvényében határozható meg. Másik lehetséges egyszerűsített modell annak feltételezése, hogy függőleges felfelé irányuló áramlást vizsgálunk (Őistin, 1966). Ha szabad víztérben helyezkedne el a szemcse, lebegtetéséhez a felfelé irányuló áramlásnak az ülepedési sebességgel (w) kellene egyenlőnek lennie. Közismert tény az, hogy ha az ülepítő tér vízszintes mérete kicsiny, a falak hatása csökkenti az ülepedési sebességet. Hasonlóan befolyásolja azt a folyadékban levő szemcsék egymásrahatása. A rétegben a szemcsének szűk és nem is egyenes járatban kell emelkednie, és mindig több szemcse mozog, amelyek egymásrahatásával számolnunk kell. Bár őistin kísérletei még nem voltak elégségesek ahhoz, hogy kapcsolatot határozzon meg a folyamatot befolyásoló változók között, azonban megállapítható volt, hogy a kritikus sebesség kisebb az ülepedési sebesség felénél. ^^-=£0,5; 111. í> s z_ k r=s0,5 nw. (19) Az összefüggés szerint tehát az ülepedési sebességgel való kapcsolata révén a kritikus sebesség függ a mozgó szemcse átmérőjétől és a szivárgási sebességgel kifejezett alakban a hézagtérfogattól. Arra is egyértelműen rávilágít ez az elemzés, hogy a finom szemcsék mozgása függ a szivárgás irányától is. A kritikus sebesség számszerű meghatározására szolgáló gyakorlati képletek közül a legegyszerűbbek a szivárgási tényező függvényében adják meg ezt az értéket, pl.: t'sz-kr : ='Y^ (Sichardt, 1928) (k m/sec); (20) i> S I_ k r = 63 yT (Abramov, 1952) (/> m/nap). Őistin már említett kísérletei azt mutatták, hogy ezek a képletek a mozgás megindulásakor mért kritikus esésnél 2~4-szeresen nagyobb határértéket adnak. Ennek magyarázata, hogy meghatározásukkor nem a finom szemcsék mozgásának kizárása volt a cél, hanem olyan sebesség meghatározása, amely lehetővé teszi a finom szemek kisodrását, nem olyan nagy mértékben azonban, hogy a réteg vázszerkezete megbomolhasson. Nem a szuffóziónak, hanem a rétegroskadásnak a megindulását jelzik tehát. A legteljesebb képlet, amely csaknem minden felsorolt változót (a mozgó szemcse átmérőjét és súrlódási szögét, a szemcse és a víz fajsúlyát, valamint a szivárgási tényezőt) figyelembe vesz, Patrasev nevéhez fűződik (Patrasev, 1938). Az a vélemény alakult ki azonban, hogy ez az elméleti alapon levezetett összefüggés túlságosan bonyolult. Ezért Patrasev empirikus képletet is kidolgozott később, azonban a gyakorlatban ez sem terjedt el (KGST—VÁB, 1969). Összefoglalásként azt kell megállapítanunk, hogy — bár az elméleti elemzések
