Hidrológiai Közlöny 1969 (49. évfolyam)

10. szám - Dr. Csoma János–Végvári Rezsőné: Kísérletek a barázdák szivárgási intenzitásának és víznyelő képességének meghatározása

468 Hidrológiai Közlöny 1969. 10. sz. Híranyag ÖNTÖZÉS Kísérletek a barázdák szivárgási intenzitásának és víznyelőképességének meghatározására Dr. CSOMA JÁNOS* — VÉGVÁRI REZSŐN É* Alapfogalmak és előzmények A szivárgási intenzitás és a víznyelőképesség fogalma A talajra jellemző szivárgási intenzitás és víznyelőképesség meghatározása fontos feladat a mezei vízgazdálkodás (csapadékvízvisszatartás, öntözés, belvízrendezés) valamennyi vízháztartási vizsgálatánál. Mind a talajmechanika, hidraulika, hidromechanika, mind a kultúrtechnika kapcsolatban van a talajjal. A feladatok különböző jellege azonban az említett tudományágakban más-más szemléletet követel, ezenkívül a kultúrtechnika még mást is ért talaj fogalmán, mint az előzőek. A mérnöki alkotásokkal kapcsolatban a talajnak kétféle szerepe lehet. Vagy a mérnöki létesítmény alapjául szolgál, vagy pedig annak építőanyaga. Mindkét esetben a talajjal, mint nyers, holt építőanyaggal van dolgunk, melynek tulajdonságait a talajmeehnaika vizsgálja. A hidraulika és hidromechanika a vízzel teljesen feltöltődött talajban vizsgálja a víz mozgásának törvényszerűségeit. A talajt, mint a növénytermesztés környezeti tényezőjét a talajtan tárgyalja. A talajtan szerint a talaj az élettelen kőzetek olyan laza takarója, mely a kívülről ható fizikai, kémiai és biológiai hatásokkal egyensúlyra törekvő dinamikai rendszert alkot, és a természeti tényezők kölcsönös hatására olyan szerkezetűvé válik, hogy benne a víz, levegő és a növények táplálóanyagai egyidőben jelen lehetnek. Ez biztosítja a termőképességet. A talaj és a termőképesség el nem választható fogalmak. A termőképesség a talaj minőségi jellemzője. A kultúrtechnikus mind a talajmechanika és hidraulika, mind a talajtan által meghatározott talajjal kapcsolatba kerül. így szükséges, hogy a talaj kétféle fogalmát elhatároljuk. Azt a talajt, amellyel a talajmechanika és hidraulika foglalkozik — mivel azt holt építőanyagnak tételezi fel, ahol a talajképződés biológiai folyamatai még alig számbavehetők — talajkőzetnek nevezzük. A termőképesség még hiányzó tényezőit a talajkópződés biológiai folyamatai hozzák létre. így alakul ki a szerves, vagy termőtalaj — a továbbiakban talaj — a növények kapaszkodási alapja, víz és tápanyagforrása. Szükségesnek tartottuk e fogalmak elkülönítését, mivel mind a talajmechanika és hidraulika, mind a talajtan foglalkozik a szivárgás kérdésével, de a két esetben figyelembe vett tényezők között lényeges különbség van. A talajmechanika, illetve hidraulika fizikai szemléletre támaszkodó elméleteket dolgozott ki a vízzel telítődött talajban végbemenő vízmozgás leírására. Ezek a talajfizikai jellemzőkön alapuló elméletek a műszaki gyakorlat számára jó közelítő képleteket adnak, ugyanakkor azonban semmiképpen sem alkalmazhatók a termőtalajra. A talajra kerülő természetes csapadék, és öntözővíz talajba jutása ugyanis mind a vízfelvétel, mind * Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet, Budapest. a hatótényezők tekintetében lényeges eltérést mutat a talaj kőzetekkel szemben. A döntő különbség elsősorban onnan származik, hogy a termőtalajban lejátszódó szivárgás nem két, hanem háromfázisú talajban megy végbe. A talaj hézagtere csak részben telítődött vízzel, így aztán magától értetődő, hogy míg az előzőekben — adott talajkőzet esetében — a ,,k" szivárgási tényezővel jelzett vízáteresztőképesség játszik fő szerepet, addig a termőtalajnál a szivárgási intenzitás, illetőleg a víznyelőképesség a döntő. Szükséges e két utóbbi fogalom meghatározása, mivel a gyakorlatban igen gyakran felcserélik őket. A talaj szivárgási intenzitásának nevezzük a talaj felületén keresztül egységnyi idő alatt beszivárgó víz mennyiséget. A talaj víznyelőképességének nevezzük azt a vízmennyiséget, amely a talaj felületén adott időtartam alatt beszivárog. A talaj szivárgási intenzitásának és víznyelőképességének meghatározására végzett vizsgálatok áttekintése Mind a vízáteresztőképesség, mind a szivárgási intenzitás és víz nyelőképesség meghatározására a kutatók laboratóriumi és helyszíni vizsgálatokat végeztek. Talaj kőzet esetén a vízáteresztőképesség meghatározására a laboratóriumi kísérletek kielégítő eredményekre vezettek. Termőtalaj esetében azonban az így kapott eredmények legfeljebb durva becslésre adtak lehetőséget. Ennek oka az, hogy termőtalajt laboratóriumba beépíteni, vagy természetes talajból helyszínen mintát venni úgy, hogy a talajjellemzők ne módosuljanak igen nehéz, elsősorban azért, mert a természetes talajt a fizikai, kémiai és biológiai jellemzőknek olyan sokrétű összefüggése jellemzi, amelynek figyelembevétele jelenlegi tudásunk szerint kielégítően nem lehetséges. Ez számos kutatót arra indított, hogy a talaj szivárgással kapcsolatos vizsgálatait a helyszínen végezze el. Természetesen így már nem lehetett arról szó, hogy valamilyen fizikai szemléletre támaszkodó elméletet vezessenek le, hanem olyan megállapítások — empirikus összefüggések — felderítése volt a cél, amelyek a gyakorlati alkalmazás számára megfelelő eredményeket szolgáltatnak. A kutatók már évtizedekkel ezelőtt tapasztalták, hogy a kezdeti nedvességtartalomnak nagyobb hatása van a szivárgási intenzitásra, mint bármely más tényezőnek. A szivárgási intenzitás nem állandó érték, hanem az idő függvényében csökken éspedig különösen erőteljesen csökken a kezdeti időszakban. Minél nagyobb a kezdeti nedvességtartalom, annál kisebb a szivárgási intenzitás időbeli változása [4], Tekintet nélkül a megelőző nedvességi viszonyokra, a szivárgási intenzitás közelítőleg