Hidrológiai Közlöny 1958 (38. évfolyam)
5. szám - A. Melzer: A talajvízmozgás vizsgálatával kapcsolatos kismintakísérletek problémái
Hidrológiai Közlöny 1958. 4. sz. 352 HT11R ATTT TTCA ^ tanulmány azoknak a különbségeknek részletes elemzésével fog^ lalkozik, amelyek a szivárgó vízmozgás kismintáján észlelt jellemző értékek és a természetben kialakuló szivárgó vízmozgás megfelelő értékei között mutatkoznak. Ismert régebbi kutatások alapján rámutat arra, hogy a Darcy-féle kísérletekkel meghatározott szivárgási együttható nem minden mozgástípus esetében jellemzi a szemcsés közeg ellenállását az áramló folyadékkal szemben. A talajvízmozgás vizsgálatával kapcsolatos kisminta kísérletek problémái A. M E L Z E R (Bukarest) A különféle vizügyi létesítmények környezetében létrejövő vízmozgások vizsgálatára szolgáló kisminták célja az esetek legtöbbjében kettős. Egyrészt igazolni kívánják a kismintával az alkalmazott számítási eljárások helyességét, másrészt a tervezés során felhasznált empirikus képletek paramétereit, a képletekben szereplő állandók pontos értékeit határozzák meg vele. Azok a kisminta-kísérletek, amelyeket Európa és Amerika különböző laboratóriumaiban eddig a talajvízmozgásokkal kapcsolatosan végeztek, az esetek többségében csak az első célt szolgálták. Csupán valamely általános elmélet minőségi igazolását adták meg, és nem a vízmozgásra jellemző állandók meghatározására használták fel azokat. Ezeket az állandókat szokás szerint szintén laboratóriumokban határozzák meg, azonban teljesen különválasztva azoktól a kísérletektől, amelyek tulajdonképpen a víz mozgását vizsgálják a porózus anyagban. Az állandók, amelyeknek jellemezniök kellene a vízvezető anyagot és a víz mozgását a kísérleti porózus anyagban, olyan berendezésekben kerülnek meghatározásra, amelyek nem állítják újból elő a vizsgált vízmozgást, hanem — amint a Darcy-féle készülék klasszikus példája mutatja — csupán valamely, a berendezésnek megfelelő együttható mérésére szolgáló eszközök. így az ilyen berendezésekkel meghatározott értékek csupán általános mértékszámai az áteresztőképességnek vagy a beszivárgásnak, nem pedig a vizsgált vízmozgásra jellemző tényezők. A kismintakísérletek jó része annak feltételezésével készül, hogy a mozgás potenciálos; rendelkezik sebesség-potenciállal. Ennek alapján gyakran kerül alkalmazásra az elektromos analógia igen elegáns módszere, amelynek felhasználását azonban nagymértékben nehezíti, sőt korlátozza az, hogy a víz szabad felületei nem határozhatók meg, csak a modell ismételt, sorozatos átépítésével. A kismintakísérletek tervezése és végrehajtása során mindig figyelemmel kell lennünk a vízmozgás jellegére és szem előtt kell tartanunk a kísérletek végső célját. Sajnálatos, hogy ezek a feltételek nem minden esetben teljesedtek az eddigi kísérletek során, különösen a talajvízmozgások vizsgálatára szolgáló kismintakísérletekben. Meg kell említenünk, hogy a kísérletezők többsége figyelmen kívül hagyta azokat az alapvető különbségeket, amelyek a szemcsés közegben végbemenő mozgás és a felszíni medrekben történő vízmozgás között fennállnak. R. Mayer a Neyrpic laboratóriumban végzett kísérletei alapján vizsgálja mélyrehatóan azokat a különbségeket, amelyek a kétféle vízmozgásra jellemző hullámjelenségek között fennállnak [ÍJ. Részletes elméleti tanulmányában rámutat például arra, hogy porózus anyagban kialakuló vízmozgás esetében nem létezhet sem fronthullám, sem olyan hullám, amely a vízfelszín esésével ellenkező iránytan terjed. Felszíni medrekben áramló vízben külső hatásra körösen terjedő hullámok keletkeznek, míg talajvíz esetéten ez a jelenség nem mutatkozik. Ez a tény is igazolja az alapvető különbséget a két mozgás között, aminek oka abban kereshető, hogy míg az előző mozgás létrehozásátan a tehetetlenségnek döntő szerepe van, addig a porózus közegben áramló víz esetében ennek az erőhatásnak a jelentősége elhanyagolható. A porózus anyagban való vízmozgást tehát teljesen más fizikai törvényszerűségek jellemzik, mint a felszíni vízfolyásokban létrejövő mozgást. Megállapítható továbbá az is, hogy a talajvíz mozgásának vizsgálata során az esés igen kis változása a jelenség igen nagy minőségi különbségét eredményezheti. Kimutatható, hogy a Dupuit-féle feltevések akkor helytállóak, ha a vízréteg vastagsága aránylag kicsiny az áramlás vízszintes méreteihez viszonyítva. Tanulmányunk célja az, hogy orvosoljuk azokat a hiányokat, amelyek a talajvízmozgás vizsgálatával kapcsolatos kismintakísérletek folyamán felmerülhetnek. Ezért úgy véljük, pontosabban meg kell határoznunk a kisminta-kísérletek célját. Javasoljuk annak részletes vizsgálatát, hogy ezek a kutatások a gyakorlatban hol kexülnek alkalmazásra, mert ilyen módon kijelölhetjük azokat az utakat, amelyeken haladva, az említett kísérletek a tervezés szükséges adatait helyesen szolgáltatják majd. Azokat a vízi létesítményeket, amelyeknek a tervezése során a talajvízmozgás vizsgálata döntő szerephez jut, három nagy csoportra bonthatjuk : 1. vízellátás célját szolgáló víztermelő berendezések, 2. talajvízszintsüllyesztés alapgödrök víztelenítése céljából, 3. szivárgás völgyzárógátak alatt, árvédelmi töltésekben és szádfalak környezetében. Az említett három kérdéscsoport mindegyikével kapcsolatosan más-más tényező jellemzi a
