Hidrológiai Közlöny 1958 (38. évfolyam)

4. szám - Öllős Géza: A keverőteres dortmundi ülepítőmedence áramlástani vizsgálata

239 Hidrológiai Közlöny 1958. 3. sz. A tanulmány első részében a beszivárgás kísérleti úton történt vizsgálatának eredményeit foglalja össze, majd a beszivárgás fizikájának beható elemzése után elméletileg próbálja jellemezni a bekövetkező szivárgási folyamatokat. A beszivárgás vizsgálata JUHÁSZ JÓZSEF A tanulmányban azt a gondolatmenetet követjük, hogy a beszivárgás vizsgálati lehetőségei után az első részben a végzett kísérlettípusokat ismertetjük a belőlük levonható következtetésekkel, majd a második részben az elméleti vizsgálatokkal foglalkozunk. A beszivárgás mértékét a beszivárgási kapacitással mérjük. Ezt a fogalmat Horton vezette be és ő definiálta a következő módon : ,,A beszivárgási kapacitás a nedvességnek az a maximális összege, amelyet az adott állapotban a talaj abszorbeálni tud a lehulló csapadékból." A beszivárgási kapacitás fajlagos vízhozam, illetve sebesség jellegű mennyiség. Ez utóbbi miatt beszivárgási sebességnek vagy beszivárgási intenzitásnak is nevezik. A beszivárgásnak három szakaszát különböztethetjük meg Szokolovszkij szerint (1). a) Felületi beázás, a víz összegyülekezése a talajegyenlőtlenségekben és a víz visszatartása a növényzet felületén. Az eső felületi összegyíilekezésének ez a kezdeti szakasza az intenzitástól függően 0—30 percig, esetleg tovább tart. A mikrodomborzat és a növénytakaró jellegétől függően a felületi beázásra és az akkumulációra felhasznált esőmennyiség 5—10 mm. A növények felületén visszamaradó eső természetesen az erdőben a legnagyobb mértékű. Ilyen helyen a talaj felületét elérő esőmennyiséget Viljamsz szerint (2) mindössze a leeső csapadék 75%-ának vehetjük. b) Gravitációs beszivárgás a nagy talajpórusokba, repedésekbe, és gyökérj áratokba, valamint beszivárgás a kapilláris járatokba. c) Beszivárgás a talaj teljes telítődése esetén. Az a) szakasz jelenti az eső első időszakában a felületi akkumulációt. A második szakasz két beszivárgási fázisa egymás után, vagy egyszerre teljesen szabadon következik be. Míg a harmadik szakaszon a teljes telítődöttség után a beszivárgás minimumra csökken, lassan megállapodik és gyakorlatilag állandó értéket ad. I. A kísérleti módszerek A beszivárgás kérdésével számos kutató foglalkozott. Kísérleteik során általában háromféle módszert alkalmaztak : a) árasztott, vagy öntözött parcella módszer, b) elkülönített vízgyűjtőn természetes csapadék alapján való vizsgálat, c) elkülönített talajhasábon (lyziméteren) végzett kutatás. Az első módszer alkalmazásakor fém vagy fa kerettel körülhatárolt parcellára vizet öntenek és a vízszint csökkenéséből határozzák meg a beszivárgó vízmennyiséget bizonyos időnként. Hasonló az az eset is, amikor bizonyos vízmagasságot tartanak a parcellán és a vízmagasság fenntartásához szükséges vízmennyiséget mérik időrőlidőre. Szántóföldön ez a módszer egyszerűnek látszik, amint azonban Szabó László hasonló jellegű hazai kísérleteiben is tapasztalható volt, a vízbeszerzés és helyszínre vezetése sokszor meglehetősen bonyolult, illetve drága. A módszer hátránya, hogy oldalirányú elszivárgás is van, s így a tényleges beszivárgásnál nagyobb értéket kapunk. Csökkenteni lehet a hibát úgy, hogy az oldalirányú elszivárgás mennyiségét utólag kutatógödrös talajmintavétellel és nedvességtartalom méréssel meghatározzuk. I. A. Kacsinszkij, I. F. Szozükin és Szabó László [3] megfigyelései szerint a parcellák nagyságának növelésével csökkenteni lehet az oldalirányú elszivárgás befolyását. Kis parcellák esetében azonban a hiba a 100%-ot is meghaladhatja. Az oldalirányú elszivárgás Szabó László kísérletei szerint még 10x10 m-es parcella alkalmazásakor is eléri a 15%-ot. A kísérlet további hibája, hogy a beszivárgás nem természetes viszonyok között, különböző intenzitású esőnél, hanem viszonylag nagy, 10— 15 cm-es víznyomásnál történik. Ez különösen a természetes körülmények közötti beszivárgás első időszakában kialakuló viszonyokat torzítja el. A hiba kiküszöbölése érdekében az árasztás helyett mesterséges esőztetéssel állíthatjuk elő a természetes viszonyoknak legjobban megfelelő csapadékintenzitást. Ez a módszer már viszonylag jó, de az oldalirányú elszivárgás és elfolyás tekintetében nem ad helyes képet, s így torzítja a beszivárgási viszonyokat is. Ez — elsősorban nagyobb vízgyűjtőterületek vízháztartási vizsgálataiban — a valóságosnál nagyobb értéket ad és így az eredményeket meghamisítja. A természetes állapotú beszivárgás vizsgálatakor egy elkülönített vízgyűjtő beszivárgási viszonyait vizsgáljuk. Ez a módszer tehát számos hibát kiküszöböl, amely az előző módszerben megtalálható, azonban számos újabb hibát rejt magában. Legnagyobb hiba az, hogy csak átlagos viszonyokat lehet vizsgálni, tehát a vízgyűjtőn előforduló helyi egyenetlenségek nem mutatkoznak külön-külön, hanem csak az átlagérték eltolódásában. A másik hiba az, hogy a vízgyűjtőről lefolyó vízmennyiségnek idő kell — hacsak néhány perc is — hogy lejusson az alsó mérési szelvénybe. Ezért a beszivárgási görbe elnyultabb formájú lesz az egyéb kísérletekkel, illetve az elméleti úton kapottakhoz képest.