Vízügyi Közlemények, 1947 (29. évfolyam)
1-4. szám - IV. Kisebb közlemények
112 KISEBB KÖZLEMÉNYEK állandókat összefoglaljuk és a kapillárisban uralkodó vízsebességről a porózus tömegben fellépő szivárgási sebességre térünk át, a Darcy-féle törvényhez vezet. Ehhez hasonló egyszerűsítést végezhetünk a sebesség második — az elektroozmotikus erők hatására fellépő — összetevőjére vonatkozólag is. Ekkor a szivárgási sebességre a következő összefüggés adódik: " F = ki + к Б E • к — vízáteresztőképességi együttható, i — hidraulikus esés, k E = elektroozmotikus átfolyási együttható, E = elektromos térerősség. E törvény alapján, mely szerint a szivárgási sebesség egyrészt a hidraulikus eséssel, másrészt az elektromos térerősséggel egyenesen arányos, számíthatók az elektroozmotikus hatás alatt álló talajvízáramlás átfolyási viszonyai. A k E (cm 2/Volt. sec) érték új talajfizikai jellemz őként fogható fel: azt a szivárgási sebességet jelenti, mely egységnyi térerősség és zérus hidraulikus esés esetén lép fel. Értéke laboratóriumi kísérletekkel határozható meg, és nagysága a talajok elektroozmotikus viselkedésére jellemző. Svájci kísérletek szerint pl. -egy iszapos homokra, melynek áteresztőképességi együtthatója к ~ 10~ 1 cm/sec volt, k E ~ 9.10~ a cm 2/Volt sec értékre adódott, ami azt jelenti, hogy 1 Volt/cm térerősség kb. 90-szer akkora szivárgási sebességet idéz elő, mint az i = 1 hidraulikus esés. Szűrőkutakkal végzett kísérletek is arra mutattak, hogy megfelelő talajok esetén kis elektromos teljesítménnyel 100 Watt) is úgy meggyorsult a vízáramlás, hogy a vízhozam megtöbbszöröződött. A k E tényező, bonyolult fizikai felépítése miatt, az érzékelés számára nehezen hozzáférhető. Ezért Haefeli és Schaad bevezették a fajlagos elektroozmotikus emelkedés (h E) fogalmát: azt a vízszintkülönbséget, mely egy U-alakú cső két szárában keletkezik, ha a vízszintes szárban elhelyezett L hosszúságú talajmintára U = 1 Volt feszültség hat. Mérése a 4. ábrán bemutatott vázlat szerint történik. Ha az emelkedés elérte a H E értéket, nyugalmi helyzet áll elő: az elektromos feszültség egyensúlyt tart a hidrosztatikus nyomással. A szivárgási sebesség vp = 0, vagyis H E U F — ki + k E E = — к — + k E— ^ 0 L L Ebből kE н Е = Ли = h Eu к k E ahol h E = •— a fajlagos elektroozmotikus emelkedés, dimenziója emlVolt. Ismeretében eldönthetk jük, hogy valamely áramlási folyamatra az elektroozmózis milyen hatással van. v Az elektroozmózis jelensége csupán akkor lép fel, ha a talaj megfelelően finomszemű, tehát nagy az érintkezési felület. Ha a pórusok (kapillárisok) átmérője növekszik, az elektrolízist okozó galvánáram jut az elektroozmotikus árammal szemben túlsúlyra és így a bevezetett áram az elektromos víztelenítés szempontjából nem hasznosítható. Az elmélet továbbfejlesztése lehetővé teszi, hogy elektromos árammal aktivált szűrőkútrendszerek vízszállítását számítsuk. Az áramlási folyamat számítása ugyanúgy, mint a nehézségi erő hatása alatt álló terek esetén, a potenciálelmélet alkalmazásával történhetik. 4. ábra.