Hidrológiai Közlöny 1958 (38. évfolyam)

5. szám - Juhász József: A beszivárgás vizsgálata

Juhász J.: A beszivárgás vizsgálata Hidrológiai Közlöny 1958. 5. sz. 3Jf5 Iában 5—10% levegőtartalommal számolhatunk legfeljebb. így várható, hogy a beszivárgási idő növekedése — ill. a beszivárgási sebesség csökkenése -— az egyes szemátmérők esetében az alábbi módon alakul (8. táblázat). 8. táblázat A besugárzási idő növekedésének szorzószáma a szemátmérő függvényében Tabelle 8. Multiplikator des Anstieges der Einsickerzeit in Abhángiglceit des Korndurchmessers Table 8. The extension factor for infiltration time related to the partiele size Beszivárgási Beszivárgási Szemátmérő idő növekeSzemátmérő idő növeke[mmj désének [mm] désének szorzószáma szorzószáma 5—2 1,85 0,2—0,1 1,70 2—1 1,82 0,1—0,05 1,01 1—0,5 1,80 0,05—0,01 1,4 1,3 0,5—0,2 1,75 0,01—0,005 1,4 1,3 Valószínű azonban, hogy a finomabb talajok esetében a levegővel való együttes beszivárgás helyett a kétfázisú beszivárgás lesz egyre inkább uralkodó, s így várható, hogy 0,1 mm szemátmérő alatt az elméleti alapon kiszámított sebességek, vagyis a 14. ábrán az egyes sávok jobboldali határvonalai lesznek mértékadóak. Még egyszer hangsúlyozni kívánjuk azonban, hogy a kapott értékeket még a megfelelő eséshez adódó szűkítési tényezővel csökkenteni kell, különösen a finomabb szemű talajok esetében. V. A természetes beszivárgás néhány jellemzője. A talajvízutánpótlás Az előzőekben már megállapítottuk, hogy az egyes talajok kapilláris szívása csak abban az esetben tud teljes mértékben kifejlődni, ha a talaj eredetileg száraz volt. Előzőleg nedves talajban a kapilláris szívás Fancher kísérletei szerint a nedvesség fokától függően csökken. Tudjuk azt, hogy finomabb talajokban a vízkapacitás majdnem, vagy a teljes hézagtérfogat betöltő nedvességet jelent. Ennek megfelelően a teljesen nedves talajokban alig fejlődik ki kapilláris szívás. Ilyen esetekben — az aktív keresztmetszet módosító hatásától eltekintve — a sebesség állandó. Tavasszal, amikor a hóolvadás, vagy a többszöri nagy tavaszi esők vízkapacitásig töltik a talajokat, a finomabb szeműekben állandóvá válik a beszivárgási sebesség. A kavics, homok és homokos talajokban még a vízkapacitásig történő feltöltés esetén is marad 20—25% levegő. Ezekben tehát — ha nem is a teljes szelvényben — kialakulhat még ilyen esetben is a kapilláris meniszkusz. Miután azonban a homoktalajokban elsősorban a kapilláris mértékű hézagokat tölti meg a víz — a levegő nagyobb affinitása miatt — várható, hogy a vízkapacitásig telített homoktalajokban elsősorban a kapillárisok vannak teljesen vízzel tele és a 20—25%-nyi levegőtartalom a gravitációs járatokban marad vissza. Eszerint a vízkapacitásig telt homoktalajokban is bátran elhanyagolhatjuk az amúgy is kismértékű kapilláris szívást. A levegővel nagyrészt kitöltött talajokban beszivárgó víz sebességét a kapilláris szívás mindaddig elősegíti, ameddig a vízbeszivárgás folyamatossága meg nem szakad. Ha a beszivárgó víz alsó széle elérte a talajvíz szintjét, illetve a felette húzódó zárt kapilláris víztartományt, akkor megszűnik a kapilláris szívás és a víz beszivárgási sebessége egyenletessé válik. A gyakorlatban a kapilláris szívás figyelembevétele tehát csak kisebb mélységre beszivárgó, rövidebb idejű csapadék esetén jelentős. Akár hosszú idejű szivárgásról, akár nagyobb mélységre való szivárgásról van szó, a kapilláris szívás — különösen közelítő számításokban — bátran elhanyagolható. A beszivárgási sebességek után nézzük a beázási sebességeket, ill. a beázási mélységek és a talajvíz utánpótlás kérdését. Légszáraz talaj esetén a beszivárgó csapadékból minden talajréteg előbb megköti a saját vízkapacitásának megfelelő vízmennyiséget, s csak a többit engedi tovább. Ez azt jelenti, hogy a talaj minden 10 cm-es sávja az alábbi 9. táblázatban megadott vízmennyiséget köti le, feltételezve, hogy Felcete Zoltán előzőekben megadott hézagtérfogat-adatai megfelelőek. A táblázat tanúsága szerint egy 100 mm-es csapadék durva homoktalajban 47 cm-re, finom iszaptalajban pedig mindössze 17 cm-re hatol le, ha a talaj előzőleg végig légszáraz állapotban volt. A másik szélsőséges eset az, ha a talajszelvény végig vízkapacitásig van töltve. Ebben az esetben 9. táblázat 10 cm-es talajoszlop által visszatartott vízmennyiség mm-ben Tabelle 9. Dureh eine 10 cm hohe Bodensaule zurückgehaltene Wassermenge in mm Table 9. Depth of water retained by a soil column of 10 cm diameter VisszaVisszaVisszad tartott d tartott d tartott [cm] vízoszlop [cm] vízoszlop [cm] vízoszlop [cm] [mm] [mm] [mm] 0,5—0,2 21 0,02—0,01 29 0,001 —0,0005 45 0,2—0,1 23 0,01—0,005 32 0,0005—0,0002 51 0,1—0,05 24 0,005—0,002 35 0,0002—0,0001 60 0,05—0,02 27 0,002—0,001 40