Hidrológiai Közlöny 1963 (43. évfolyam)
6. szám - Bozóky-Szeszich Károly–dr. Klimes-Szmik Andor–Szolnoky Csaba: A fagyott talajok vízáteresztésének laboratóriumi vizsgálata a…
Bozóky—Klimes—Szolnoky: A fagyott talajok vízáteresztése Hidrológiai Közlöny 1963. 6. sz. 517 kozó adatai alapján. A 2. és 4., kapillárisán telített állapotban fagyasztott homokminta vízáteresztése alapvetően azért hasonlítható össze egymással, mert a csepegés kezdetétől a második óra végéig mindkettő alsó rétegének hőmérséklete a fagypont alatt maradt. Míg azonban a 2. minta hőfoka az alsó rétegben, ebben az időközben csak — 0,8 C° volt, addig a 4. mintában —2,9 C°-ról csupán 1.4 ( , 0-ra emelkedett, vagyis az előbbinél alacsonyabb hőmérsékleten volt. E hőmérsékletkülönbség amiatt alakult ígv, mert az utóbbi talajminta a mérés időtartama alatt az előbbinél tetemesen több jeget tartalmazott. Nyilvánvaló, hogy ez a jégtöbblet a kapilláris-gravitációs pórustér nagyobb hányadát foglalta el és az átszivárgó víz hőmérsékletét is alacsonyabban tartotta, mint a 2. homokmintában. E két tényező együttesen eredményezte a vártnál kisebb viszonylagos vizát eresztést. A fagyott talaj vízáteresztésének alaposabb jellemzésére a "talajoszlopok hőmérsékletén kívül nedvességtartalmukra is következtettünk négy különböző mélységben az elektromos vezetőképességen alapuló módszerrel. A közvetlen leolvasott rr/ A értékekből szerkesztettünk görbét (a 2. és •>. ábrán a talajoszlop felső és alsó rétegére nézve tüntettük fel ezeket a görbéket). Ezeket a méréseket normál hőmérsékleten is számos hiba terhelj, ennek ellenére meg lehetett állapítani, hogv a talajoszlopok vízkészlete a vízborítás kezdetétől a szivárgás megindulásáig feltöltődött a legnagyobb értékére. Egyes esetekben ezután a vízkészlet folyamatosan, kisebb mértékben csökkent. Ez a jelenség a talajoszlop hő mérsékletének emelkedésével áll összefüggésben. A pórustér feltöltöttségének küszöbértéke, amely a víz leszivárgását biztosítja, a felületi feszültség és a víz viszkozitásának csökkenése kövekeztében csökken. Azonban minden vizsgált talaj oszlopban, mindegyik kísérleti változatbaji negatív nedvesseg-grádiensnek kellett kialakulnia a feltöltődés során a vízáteresztés kezdetére. A felsőbb talajréteg pórusterének jobban fel kell töltődnie az alsóbbakénál és állandó vízborítás esetén az így kialakult nyomás biztosítja a lefelé irá* nyúló folyamatos vízmozgást. Méréseink szerint az állandósult (vagyis 2 óra elteltével mért) vízáteresztéskor a pórustér átlagos feltöltöttsége 90—95%. Sztcpanor (1957) szerint a vízáteresztés küszöbértéke fagyott homokban az összporozitás 50%-a. Az általunk alkalmazott pórustér-beosztás alapján ez a kapilláris-gravitációs pórustér kb. 30%-ának felel meg. Bár a pórustér feltöltöttségének mértékére a szivárgás megindulásakor közvetlen adatunk nincsen, ezt az értíket túl alacsonynak találjuk. Méréseink eddigi eredményeit összefoglalva megállapítható, hogy a fagyott talajban a víz leszivárgása a külföldi szakirodalomban található kevés adattal megegyezően - csupán a Szumgin-íéle |2t>| ,,0 függöny" körülményei között, vagyis 0 C°-on, illetve ennek szűk hőmérsékleti környezetében indul meg. E tekintetben úgy látszik nincs különbség homok és ennél kötöttebb talajok között. Ha a fagyott talaj vízáteresztését a normál hőmérsékleten mért értékhez hasonlítjuk, akkor megállapítható, hogy a vizsgált kis porozitású nagymértékben ülepedett homok vízáteresztése a fagypont környezetében a normál hőfokon mért értéknek 1/ 3— 1/ 2-e. Löszön kialakult barna erdőtalaj, könnyű vályog vízáteresztése 0 C° körül a normál hőfokon mért vízáteresztés 2/ 3-a. Az agyagbemosódásos barna erdőtalaj, kötött vályog kb. 6 C°-on mért vízáteresztése a normál hőfokon mért értéknek ugyancsak mintegy 2/ 3-a. Eddigi vizsgálataink azt mutatták, hogy a fagyott talaj vízáteresztése a felengedés határán indul meg és ennek mértéke a talaj szemcseösszetételétől függően, a normál hőfokú talaj vízáteresztésének különböző hányada, de annál mindig jóval kisebb. Feltehető azonban, hogy a talajfizikai jellemzőktől, de főleg a nedvességtartalomtól függően a fagypont alá erősen lehűlt talajnak is lehet kismértékű vízáteresztése. Ezt a kérdést további vizsgálatoknak kell tisztáznia. IRODALOM [1] Barszukor, L. N—Babarcra, Z. 1.: Rolj moroza vgodicsnom cikle sztrukturnogo szosztojanija pocsvü. Pocsvovedcnie, 1950. I. [2] Baszor, G. F. : Itogi pjatideszjatiletnego izuesenija gidrologicseszkoi roli lesznüh polosz Kamennoi sztepi. — Pocsrovedenie, 1948. 8. [3] Bjalüi, A. M. : Iszpol'zovariie tverdüh oszadkov na jugovosztoke. ,,Szoc. zernoroc hoz-vo", 1939, 6. |4] C'ükin, K. N.: Opüt isszledovanija vodopronicaemoszti merzlüh pocsv v Zavolzs'e. Szol'szkohozjajsztvennaja erozija i novüe metodü ee izuesenija, AN SzSzSzR, Moszkva, 1958. 102-178. |5] Czeratzki, W. : Zur Wirkung des Frostes auf die Struktur des Bodens Z. Pfl. Ernfthr. Diing. 1956. 15—32. 16] Domby, ('. W. Kohnke, H. : The effect of fíeezzing and thawing on structure of the soil surface. Agron. J. 1955 (47), 4. 175- 177. | 7] Ehrenberg, P. : Der Frost und die Beeinflussung des Erdbodens durch desselben. — Landw. Versuchs-Stat. 1928 (51), V—VI. [8] Filippora, A. K. : Uszlovija infil'tracii taloi vodü v period ottáivanija pocsvü. Tr. Gosz. gidrol. in-ta, 24 (78), Leningrád, 1950. [9] Gardm r, Ii. : Somé effects of freezing and thawing on the aggregation and permeability of clispersed soils. Soil Sci. 1945 (60), 6. 437 443. [101 Kabanor. /'. G. : O poverhnosztnom sztoke talüh vod v Povolzs'e. Szoc. zernoroe hoz-rp, 1938. 2. [11] Kacsinszkij, A. A.: Zainerzanie, razmerzanie i vlazsnoszt' pocsvü v zimnii szezon v leszu i na polevüh ucsasztkah. Trud. in-ta pocsv pri fiziko-mat, fakult, MGU 1927. [12] Kirpanera, L. 1. : Vlijanie moroza na sztrukturü pocsvü. — Doki. VASzHNIL, 1959 (24), 11. 37. 41. | 13] Klimes-Szmik A.: A talaj pórusterének beosztása a víz mozgása alapján, Agrokémia és Talajtan, 1962 (11) 1. 41—54. | 14] Koepf, H. : Untersuchungen an Frostkrümeln. Landw. Forsch. 1956. 7. 69—73. [15] Kokkonen, P. : Verh. VI. Komm. d. Int. Ges. f. Bdk.. Groningcn, 1933, Bd. 13. | 16] Komaror, V. t). : Laboratomoe isszledovanie vodoprononicaemoszti morzloi pocsvü. — Trud. Crntr. Inszt. Pognozor, vüp. 54. 1957. 3—43. [17] Lebedev, A. F. : Proc. 2 dInt. Congr. Soil Sci. Leningrád—Moscow, 1930. 6. 39.
