Hidrológiai Közlöny 1983 (63. évfolyam)
4. szám - Dr. Kovács György–Ujfaludi László: Finom szemcsék mozgása kutak környezetében
150 Hidrológiai Közlöny 1983. 4. sz. Dr. Kovács Gy.—tjjlaki L.: Finom szemcsék mozgása nő, végül az egész kitöltő frakció lavinaszerűen kisodródik a talajoszlopból (6. ábra). A finom frakció szemcséi tehát már az ellenállásgörbék emelkedő szakaszán mozgásba jöttek. Az ehhez az állapothoz tartozó átlagsebességeket a mért vízhozamadatokból meg lehet határozni (vagy az ellenállásgörbék alapján a (4) képlet alapján lehet számítani). Ezt a sebességet tV-vel jelöltük. Ez a sebesség azonban nem elegendő a réteg megbontásához, ahhoz legalább akkora sebesség szükséges, amelynél már létrejönnek a mikrocsatornák. Jelentős talajkihordás csak ezután történhet — amennyiben ezt a szűrő lyukmérete lehetővé teszi (Id. a 6. ábra ellenállásgörbéjét). Ennek megfelelően az összes 1, 2, 3 típusú ellenállásgörbék alapján meghatároztuk a mikrocsatornásodás létrejöttéhez szükséges kritikus sebességet is, ezt v^'-vel jelöltük. A Vk" és v kr' sebességek értékeit üveggolyó váz esetére az 1. táblázatban, természetes vázszemcsék esetére pedig a 2. táblázatban adjuk meg. Ugyanott megadtuk a v k r' és Vk r" értékek hányadosait is. A hányadosok középérték- és szórás-számítása alapján a kétféle sebesség között az alábbi összefüggéseket kaptuk: üveggolyó váz esetén: v í r' = (2,32 + 0,65) vtr" (cm/s) (5) természetes vázszemcsék esetén: vtr — (3,54± 1,19) v k r" (cm/s) k m [10' 3cm/s] 8. ábra. Kitöltőanyagok üveggolyó váz közé beépítve v'k r értéke a minták méréssel kapott k m szivárgási tényezője függvényében, ( +) vízszintes áramlás, (.) függőleges áramlás Puc. 8. 3anoMnwuiue Mamepuajiu enympu CKejiema U3 cmeKAHHHbtx rnapoe 3aBHCHM0CTb \ k'r 0 T K03(|M|MUneHTa (})HjibTpai4HH MORtnH, nojiyqeHHoro H3MepeHHeM, ( + ) •— r0pH30HTanbHbIÍÍ nOTOK, ( .) BepTHKajIbHblií noTOK. Fig. 8. Fill materials placed in glass-ball skeleton f cy vs. the permeability coefficient k m measured on the samples ( + ) horizontal flow (.) vertical flow 9. ábra. Kitöltő anyagok természetes vázszemcsék közé beépítve Vk r értéke a minták méréssel kapott k m szivárgási tényezője függvényében, ( + ) vízszintes áramlás, (.) függőleges áramlás Puc. 9. 3anoAHHwiiiue MamepuaAbi Mejicdy ecmecmeennuMu CKeAemHbiMU lacmuyaMU 3aBHCHM4cTb \ k r OT K03i]xjiHuHeHTa (JjujTbTpauHH MO/ie/iH, nony^eHHoro H3MepeHHeM, ( + ) r0pH30HTajIbHblft nOTOK, (.) BepTHKajIbHblií noTOK. (g) Fig. 9. Fill materials placed in natural skeleton particles Mivel tehát a Vk r" és a v,r' között egy állandóval való szorzás révén egyszerű kapcsolat létesíthető, a továbbiakban elegendő volt a Vk r" sebesség és a talajjellemzők közötti kapcsolat meghatározása. Először megkíséreltük a v k r" értékét a kitöltőanyag valamely jellemző szemcseátmérőjével kapcsolatba hozni. Egy ilyen függvénykapcsolatnak nagy előnye lenne, hogy a kritikus sebesség meghatározását lehetővé tenné egyszerűen a furatból »(.y vs. the permeability coefficient k m measured on the samples, ( +) horizontal flow, (.) vertical flow vett magminták szemeloszlása alapján. Ezen az úton azonban nem tudtunk egyértelmű függvénykapcsolatot meghatározni. Ezért ezután — az irodalmi összefüggésekhez hasonlóan — a talajminták mért k m szivárgási tényezője és a v k r" között kerestünk függvénykapcsolatot. A 8. és a 9. ábrán ezt a kapcsolatot adjuk meg a mérési pontok alapján üveggolyó, ill. természetes vázszemcsék esetére. A pontok eloszlásából látható, hogy egyik esetben sincs szignifikáns különbség a vízszintes és a függőleges áramlás esetére kapott Vkr' értékek között. Ez valószínűleg a következőképpen magyarázható: a talajszemcsék a belső szuffózió megindulása után zegzugos pályán kényszerülnek mozogni. A pálya egyes szakaszainak a függőlegessel bezárt legvalószínűbb szöge a talajminta helyzetétől függetlenül ugyanakkora (45 következésképp a szemcsék elmozdításához szükséges áramlási nyomóerő (így a sebesség is) ugyanakkora. A 8. ábrán a mérési pontokra berajzolt kiegyenlítő egyenes egyenlete: 0,305 Vkr" = 0,12 k m (cm/s) (7) természetes vázszemcsék esetén az összefüggés a 9. ábra alapján a következő: 0,356 = 0,098-k m (cm/s) (8) a talaj méréssel meghatározott k m szivárgási tényezőjét mindkét képletbe cm/s-ban kell behelyettesíteni.
