Vízügyi Közlemények, 1981 (63. évfolyam)
4. füzet - Rövidebb tanulmányok, közlemények, beszámolók
A szennyező anyagok terjedése talajvízben 613 A molekuláris diffúzió a szennyezőanyag molekuláinak a Brown-mozgás által előidézett szétterjedése a koncentráció-gradiens irányában. A pórusokban és a pórusokat összekötő járatokban e hatással, csak zérus vagy ahhoz nagyon közeli áramlási sebességek esetén kell számolni. Feltételezhető, hogy a közegben az áramlás lamináris, így a turbulens diffúzió hatása is elhanyagolható. A porózus közeg pórusaiban és a járatokban áramló szennyezőanyag terjedésében akadályokat képeznek a rendezetlenül elhelyezkedő szemcsék, melyeket a szennyezőanyag részecskéi megkerülnek, így eredeti irányukat megtartani nem tudják. A talajszemcsék terelő hatása és a szemcsék közötti járatokban kialakuló sebesség-eloszlás következtében az áramlás irányában és arra merőlegesen jellegzetes koncentráció-eloszlás alakul ki; ezt a jelenséget nevezzük mechanikai diszperziónak. 2. A longitudinális és transzverzális diszperzió A megfigyelések szerint a víz áramlási irányát alapul véve két geometriailag különböző mechanikai diszperziós folyamatot különböztetünk meg: — A szennyezőanyag koncentrációja az áramlás irányával megegyező irányban változik. Ez a folyamat a longitudinális (hosszirányú) diszperzió. A jelenség két tényezővel magyarázható. A pórusokat összekötő csatornákban parabolikus sebességeloszlás alakul ki, így a tengely mentén haladó részecskék sebessége nagyobb, mint a pórus falához közelebb elhelyezkedőké. Másrészt e csatornák átmérője nem egyenlő, így eltérő lesz a különböző csatornákban létrejövő sebesség. — Szétterjedés figyelhető meg az áramlásra merőleges irányban is. Ezt transzverzális (keresztirányú) diszperziónak nevezzük. Ez a jelenség azért jön létre mert a talajszemcsék oldalirányban is eltérítik a jelzőanyagrészecskéket. 3. A diszperziós folyamatot leíró egyenletek Scheidegger (1963) a klasszikus statisztika alapelveit felhasználva megadta a diszperziós folyamatot makroszkopikus méretekben leíró egyenletet, mely a kísérleti vizsgálatok alapjául szolgált: dc — + y grad c = div (D grad c), (1) ahol: с a koncentráció, v az átlagos pórussebesség, és D a diszperziós tenzor. A diszperziós tenzor egy ЗХЗ-as tenzor, melynek általános esetben egyik tényezője sem zérus. Egydimenziós párhuzamos áramlás esetén, ahol v (v x,0, 0) és a közeg izotróp, az (1) egyenlet a következő alakban írható: Sc Sc _ Э 2с _ (8 2c S 2c\ ahol: D L és D T a longitudinális és a transzverzális diszperziós tényező. 9 Vízügyi Közlemények
