Vízügyi Közlemények, 1949 (31. évfolyam)

3-4. szám - V. Sikó Attila: Altalajvízáramlás szádfal körül

ALTALAJVÍZÁRAMLÁS SZÁDFAL KÖRÜL Irta: SIKÓ ATTILA E. T. O. 532.5 : 624.131.6 i A vízimérnöki gyakorlatban mind a tervezéskor (alapok szádfallal való biztosítása áteresztő altalajoknál), mind pedig az építés végrehajtása során (a szádfal» alatt a munkagödörbe beszivárgó víz mennyiségének a számítása) nagyon fontos azoknak a törvényszerűségeknek az ismerete, amelyek szerint a víz áramlása valamely áteresztő anyagú földlépcsőben nyomás alatt végbemegy. Az indiai központi öntözésügyi hivatal (Central Board of Irrigation, Simla) tízévi széleskörű munka és kísérletezés után minden kétséget kizáróan bebizonyította, hogy a víznek áteresztő közegben nyomás alatt való áramlása, ha a sebesség 0,0045 m/sec-nál kisebb, és az áteresztő közeg legnagyobb szemcséjének az átmérője d<2 mm, 'potenciáláramlás. Ez rendkívül nevezetes eredmény, és gyakorlati szempontból magyar vonatkozásban különösen figyelemreméltó. Nálunk u. i. sok esetben kerül a vízimérnök abba a helyzetbe, hogy jó teherbírású, de vízáteresztő homokaltalajra kell alapoznia olyan építményeket, amelyek egyoldali víznyomásnak vannak alávetve. Minthogy egyrészt homokaltalajaink összetétele csaknem mindenkor olyan, hogy szemnagyságuk kielégíti a potenciáláramlás követelte feltételt, másrészt a nyomási viszonyok is olyanok — vagy a tervezés során mindig olyanokká tehetők —, hogy az eredményükként fellépő sebességek az előbb említett határ alatt maradnak: potenciáláramlást tételezhetünk fel, és az építmény állékonyságára és a munkagödrök víztelenítésére vonatkozó kérdések tekintetében — főkép az egyszerű és jellegzetes esetekben — a többé-kevésbbé bonyolult matematikai vizsgálat útjára léphetünk. Ennek nagy előnye, hogy általános érvényű összefüggéseket ad és bizonyos esetekben lehetővé teszi a kísérleti határok szűkítését, miáltal a kísérletek költsége lényegesen csökken. Célom most a vízáteresztő anyagú, függőleges földlépcsőben a lépcső homloksíkjában levert szádfal körül való szivárgás esetére felírható képleteket a potenciáláramlás általános törvényszerűségeiből levezetni. Ez az eset u. i., mint gyakran előforduló alapeset, nagyon fontos és — tudtommal — az irodalomból mindmáig hiányzik. * * * Az xyz térbeli tengelyrendszer xy síkja essék a papiros síkjába, és a vízszintes X tengely pozitív fele balról-jobbra, a függőleges y tengelyé felülről lefelé mutasson (1. ábra). A végtelenig terjedő áteresztő közegét fent az xz sík határolja. Ezen nyugodjék az yz síkhoz szimmetrikus, a z tengely irányában a végtelenig terjedő, 2a széles, vizet át nem eresztő F alaptest. Az F falra H nagyságú, egyoldali (az ábra szerint baloldali) víznyomás hat. A fal mentén és tőle balra végtelenig terjedő H vastagságú vízréteg van. Nyomása következtében a fal alapja körül a vízáteresztő közegben balról jobbra megindul a víz áramlása. A fal baloldalán és tőle balra