A Magyar Hidrológiai Társaság XXX. Országos Vándorgyűlése (Kaposvár, 2012. július 4-6.)
1. szekció: A vízkárelhárítási szakterület időszerű feladatai - Dr. Nagy Lászó (BME): Az áteresztőképesség közvetett meghatározásának tapasztalatai
A HATÉKONY ÉS A MÉRTÉKADÓ SZEMCSEÁTMÉRŐ Az áteresztőképességi együtthatónak a mértékadó szemcseátmérővel történő számítására hazánkban a leggyakrabban alkalmazott képlet Jáky József (1944) nevéhez főződik, aki egyszemcsés anyagot vizsgálva valamennyi talajfajtára ajánlotta (Kézdi 1962): k = 100 dm 2 2 A C konstans a XX. század végén több szakcikkben már Сн-ként szerepelt, emléket állítva a képlet megalkotójának. ahol k az áteresztőképességi együttható cm/s-ben, és dm a mértékadó szemcseátmérő cm- ben. A kis egyenlőtlenségi mutatójú anyagoknál nincs jelentős méretbeli különbség a legnagyobb és legkisebb szemcsék között. Különösen igaz ez a talajmechanika őskorában végzett vizsgálatokra, amikor például egyszemcsés sörét áteresztőképességét vizsgálták. Ekkor akár di0-et vagy akár d90-et is írhattak volna a képletbe dm helyett, ugyanis a közel egyszemcsés talajoknál nem volt lényeges különbség a szemcseméretek között. Egyszemcsés vagy közel egyszemcsés talajoknál tehát gyakorlatilag bármilyen szemcseátmérő beírható, hiszen mind ugyanakkora. A talajmechanika hőskorában az áteresztőképesség egyszemcsés anyagokkal történt, akkor még a szemeloszlási görbe meghatározása is bizonytalanságokkal küszködött. Kétségtelenül akkor a szemeloszlási görbe középső és felső tartományának meghatrározása volt a legpontosabb, és nem a finomszemcsék azonosítása. A hatékony szemcseátmérő használatát indokolja az a tény, hogy már 8-10 százalék finom szemcse is jelentősen befolyásolja az áteresztőképességi együttható értékét (Lovas 1954). A hatékony szemcseátmérő fontos érték a szivárgási tényező értékének meghatározásánál (Budhu 2000). A nemzetközi viszonylatban legismertebb, legegyszerűbben használható képlet szerint az áteresztőképességi együttható értéke 1,5 < CU < 2,5 esetén (Hazen 1895) a k = 116 d10 2 egyenlőséggel számolható a 0,1 mm < d10 < 3 mm tartományban, de ez a számítás nem alkalmas frakció hiányos görbék esetén. Hazen (1911) módosításában a 116-os érték helyére egy C konstans 2 került (Hazen 1930). Azokban az esetekben amikor az áteresztőképességi együttható meghatározását két szemcseátmérőhöz kötik, leggyakrabban a d10 és a d60 szerepel a képletekben (ld. Kozeny 1927, Beyer 1964, Amer és Awad 1974, Shahabi, Das és Tarquin 1984), ez utóbbi az egyenlőtlenségi mutató okán. A finomszemcsés talajok áteresztőképességi együtthatójának számítására az utóbbi években is több elmélet született, amelyek a legújabb matematikai módszerek széles tárházát sorakoztatják fel, úgymint fraktálokat, n-dimenziós tereket, különböző függvény operátorokat, tenzorokat (például Carrier 2003, Ebrahimi és tsai. 2005, Hansen 2004, stb.), azonban egy jottányival sem tudjuk ezekkel a módszerekkel pontosabban becsülni az áteresztőképességi együttható értékét, mint a hagyományos tapasztalati képletekkel. Modellek készítésével jelenleg még csak közelítéseket gyárthatunk a tulajdonságaiban bonyolult közegre, amit talajnak nevezünk. A talaj viselkedésében még csupán csak elveket és elképzeléseket tudunk megfogalmazni.
