Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)
2. szám - Berke Barnabás–Papp Béla: A Duna–Tisza közi homoktalajokon nunkleáris talajnedvesség-mérő berendezéssel szerzett tapasztalatok
Berke B.— Papp B.: A Duna—Tisza közi homoktalajokon Hidrológiai Közlöny 1973. 2. sz. 87 A neutronforrást tartó tokot — zárt állapotban — felhasított tárcsa rögzíti. A tárcsa kulccsal zárható kilinccsel forgatható. Nyitáskor a kilincset 180°-kal el kell fordítani, ekkor a rögzítő tárcsa hasított része esik a tok felé, így az szabadon tud mozogni. A tok alsó része 100 mm hosszúságban paraffinnal van kiöntve, felső része menettel csatlakozik a szcintillációs szondához. A tok és a szonda összecsavarása a tok aljához illeszkedő, négyszögletes végződésű hajtókarral történik. A sugárforrás felett paraffinnal kiöntött dugó foglal helyet, ezt a konténer zárt állapotában a kilincs karja rögzíti. Hitelesítés A műszerről leolvasható beütésszám és a szondát körülvevő talaj tényleges nedvességtartalma közötti kapcsolat megállapítása három, egymástól különböző módon történt. Első lépésként a berendezést a Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézetben megépített, korábban publikált dolgozatokban már részletesen ismertetett [10] hitelesítő etalonokban kalibráltuk. A különböző, ismert nedvességtartalmú talajtömbökben végzett, ismételt mérések alapján meghatároztuk a 4. ábrán felrajzolt hitelesítő görbét. Jól látható, hogy a hitelesítő görbe a gyakorlatban általában előforduló intervallumban közel egyenesnek tekinthető, csupán nagyobb nedvességtartalom esetén csökken a meredeksége. Berendezésünkkel nagyon részletes és szerteágazó vizsgálatokat kívántunk folytatni, ezért szükségesnek látszott, hogy a műszer hitelesítését a telepre jellemző homoktalajra is elvégezzük. Végrehajtása a következőkben ismertetésre kerülő berendezésben történt (5. ábra). A kettősfalú, henger alakú tartály külső köpenye vasbeton, tengelyében függőlegesen helyezkedik el a furatok béléscsövével azonos anyagú és méretű, alul vízmentesen lezárt acélcső. A belső, szintén henger alakú — a talajmintát tartalmazó— tartály alumíniumból készült, alsó zárólapja 5 mm átmérőjű furatokkal sűrűn perforált. A berendezés vízzel feltölthető, víztelenítése a vasbeton tartály alsó részén levő csap segítségével történhet. A kísérleti telep talajának fizikai jellemzőit máihosszú ideje rendszeresen vizsgálják. Fajsúlyának és hézagtérfogatának átlagos értékeit — az ismételt és nagy számú mérés alapján — 2,64 g/ml-nek, illetve 0,38-nak tekinthetjük. A hitelesítő berendezésbe ennek megfelelő és homogénnak tekinthető talajmintákat építettünk. A laboratóriumban végrehajtott ellenőrző mérések tanúsága szerint az egyes beépítések közötti eltérések okozta hibák elhanyagolhatóan csekélyek. A műszer hitelesítése — a kísérleti terület talajára — a következő módon történt. Meghatároztuk a vízzel feltöltött rendszerben mérhető impulzusok számát (100 térfogat% nedvességtartalom). A víz leeresztése után 105 °C-os hőmérsékleten kiszárított homokból beépítettük a kívánt hézag térfogatú talajmintát és ebben is megmértük az impulzusok számát (0 térfogat% nedvességtartalom). (D(D—g (D Qy dx 5. ábra. Kettősfalú, hengeres hitelesítő berendezés l — béléscső; 2 — vasbeton tartály; 3 tartály; 5 — talajminta; 0 víz; 4 — perforált alumínium - víztelenítő csap. Abb. 5. Doppélwandige zylindrische Eicheinrichtung 1 — Futterrohr; 2 — Stahlbetonbehälter: 3 — Wasser: 4 — perforierter Alluminiumbehälter; ä — Bodenprobe; 6 — Entwässeruniishahn A kétfázisú rendszert (talaj + víz) alulról történő, lassú nedvesítéssel állítottuk elő. A hitelesítő berendezés felépítése lehetővé teszi a levegő eltávozásának ellenőrzését, az impulzusok számát csak a teljes telítődés után mértük. A nedvességtartalom inhomogén eloszlása esetén — főként a kapilláris jelenségek miatt — a hitelesítés pontatlan lenne, homogén nedvességtartalom viszont csak teljes telítődéssel, tehát kétfázisú rendszerrel állítható elő. A kísérleti területek talajában, pontosan meghatározott nedvességtartalomnál mért értékek ismeretében, szükséges matematikai feldolgozás után már lehetőségünk volt arra, hogy a hitelesítő etalonokban felvett hitelesítő görbét ellenőrizzük, a szükséges javításokat elvégezzük. A hitelesítő görbe természetesen a kísérleti telej) már ismert térfogatsúlyú talajára vonatkozik. A hitelesítés különböző térfogatsúlyokra is elvégezhető. Célszerűnek látszik a nedvességmérő műszert térfogatsúly meghatározására alkalmas gamma sugárforrást tartalmazó szondával kiegészíteni, így a két jellemző egyidejű, ,,in situ" mérése — a hitelesítő görbesereg segítségével — lehetővé teszi a műszer alkalmazását más talajok esetében is. A meglehetősen hosszadalmas és nagyon gondosan végzett hitelesítés során mért és jól repródukálható értékek a műszer megbízható működését bizonyították. Méréseink igazolták, hogy a talajminta átmérője és magassága jóval meghaladja a sugárforrás hatásgömbjének átmérőjét, ezért az alumíniumfal hatását elhanyagolhatónak tekintettük. A műszer hitelesítésének harmadik része terepen, már több szerző által is leírt módon történt [3], A mérési pontok közvetlen környezetéből vett, elkülönített minták laboratóriumban meghatáro-
