Vízügyi Közlemények, 1959 (41. évfolyam)

2. füzet - III. Ubell Károly: A talajvízháztartás és jelentősége Magyarország vízgazdálkodásában

A talajvízháztartás •211 fedőrétegben előálló nedvességmozgás fő törvényeinek megismerése teszi lehetővé. Egyszerűbb esetekben a három mérhető tényező és a talajvíztározódás ismerete is már lehetővé teszi a vízháztartási egyenlet megoldását [78, 79]. Ahhoz, hogy a síkvidéki területeknek a vízgazdálkodási gyakorlat igényeit kielégítően tudjuk a vízháztartását megállapítani, két kérdéssel, a talajvízáramlással és a fedőrétegben előálló nedvességmozgással kell még részletesebben foglalkoznunk. A talajvízáramlás jelentősége és a szivárgó víz mennyisége tekintetében egyes kutatók felfogásában lényeges eltérések mutatkoznak. Vannak nézetek, melyek szerint a síkvidéki területek talajvíz háztartását a helyszíni csapadék vagy egyáltalán nem, vagy csak igen kis mértékben befolyásolja, s a párolgással előálló talaj vízkészlet csökkenés pótlását a hegyek felől szivárgó nagy mennyiségű víz adja [61]. Ezt a felfogást közvetlen mérési adat nem támasztja alá s a szivárgás ismert törvényeinek felhasználásával tisztán kimutatható, hogy tévedésen alapszik. A szivárgás sebességét és a szivárgó víz mennyiségét közvetlen méréssel nem tudjuk meghatározni. Ezért közvetett számítási eljárásokhoz kell folyamodnunk. Kétfázisú, vízzel telített talajban a szivárgó vízmozgás létrehozásában általéiban négyféle erőhatás szerepel : a nehézségi erő, a súrlódás, a tehetetlenség és a molekuláris erő. A sebesség nagyságától függően hol egyik, hol métsik erőhatás érvényesül döntő mértékben. Ezek alapján három sebességtartomány különböztethető meg, amelyekre különböző számítási módszereket kell alkalmaznunk. A valóságos áramlást fiktív folyamattal helyettesítő Darey-féle lineáris szivéirgási törvény csak a közepes sebességek tartományéiban használható. Bár elméletileg kimutatható, hogy szigorúan véve a Darcy törvény sohasem érvényes és a szivárgási tényező (k) a víz nyomásával és az eséssel mindig v'áltozik, egy bizonyos 'sebességtartományban ez a változás elhanyagolható, és a Darcy törvény a gyakorlat igényeit kielégítően alkalmazható. Ez a törvény akkor tekinthető érvényesnek, ha az áramlás lamináris és a szivárgó vízmozgás létrehozásában csak a súrlódó és a nehézségi erő hatásának van döntő befolyása. Ebben a sebességi tartományban a hidraulikus esés (J) és a szivárgási sebesség (v) közötti kapcsolat lineárisnak tekinthető és a Darcy törvény szerint a szivárgási sebesség, Az érvényességi tartomány felső határát számos kísérleti eredmény alapján elég jól ismerjük, s a kritikus Reynolds-szám 4 körüli értékével jellemezhető. Nagyobb sebességű szivéirgó vízmozgéis esetén a sebességvédtozásból adódó tehetetlenségi hatéisok is érzékelhető módon érvényesülnek, és a szivárgási sebesség, valamint a hidraulikus grádiens kapcsolata már nem lineáris. Nehezebb a lineáris szivárgási tartomány alsó határát megjelölni, amikor a molekuláris hatások is nagyobb mértékben érvényesülnek. Ezzel a kérdéssel a kutatók sokáig nem is foglalkoztak, s úgy vélték, hogy a Darcy törvény a legkisebb sebességek tartományában is érvényes. Hazánkban Mosonyi Emil vetette fel először a gondolatot, hogy külön kell foglalkoznunk a kis sebességű szivárgásokkal, az ún. mikroszivárgással, s ennek megismerésére laboratóriumi kísérleteket indított meg. A mikroszivárgás tartományának felső határéit az a sebesség jelzi, amelynél már a Darcy törvény érvényes. A tartomány alsó határán a mozgás 7. A talajvízáramlás t v = kJ (H)