Vízügyi Közlemények, 1986 (68. évfolyam)

3. füzet - Völgyesi István: A talajvízszint szabályozása szivárgócsatornával

.4 talajvízszint szabályozása szivárgócsatornával 339 Az 5. ábrán szerepel néhány áramvonal (hiperbolák), néhány - a fenti egyenlettel számítható - potenciálvonal (ellipszisek), továbbá a végtelen félsíkot vízzáróan lehatároló л: tengely mentén a potenciáleloszlás vonala. Ha tehát a nyelő a végtelen félsíkként leírt vízvezető ősszletből q vízhozamot ad, akkor a félsík határán ez a potenciálesés áll elő. A nyelővel modellezett szivárgócsatorna tényleges hatásának számításához az általa befolyásolt szivárgási teret valamilyen módon le kell határolni. Ez a küszöbgradiens bevezetésével lehetséges. A küszöbgradiens az a legkisebb hidraulikus esés, amelynél kisebb esés mellett már nem indul meg, illetve nem tartható fenn szivárgó vízmozgás. Ennek ismeretében a szivárgási tér lehatárolása pl. az előbbi nyelő esetében úgy történhet, hogy a nyelő hatását a végtelen félsíknak csak addig a pontjáig vesszük figyelembe, ameddig az általa okozott potenciálesés nagyobb, mint a küszöbgradiens. Ettől a ponttól távolabb azt feltételezzük, hogy a nyelő nem okoz vízmozgást. A küszöbgradiens számítására Kovács (1972) kutatásai alapján egyszerű összefüggés vezethető le. Ha figyelembe vesszük, hogy a határgradiens a szivárgási teret alkotó szemcsehalmaz jellemzői alapján a következőképpen számítható: с 1 — n a. 0 ~~ ~~ W (tg n D

h továbbá felhasználjuk azt a képletet, amely szerint a szivárgási tényező is számítható a szemcsehalmaz adataiból: 5 V (1 -rí)

2 \ a J akkor a fenti két egyenletből - azok összevonása után - meghatározható egy olyan I

0 = f(k) alakú függvény, amely a szivárgási tényezőből kiindulva nyújt lehetőséget a küszöbgradiens számítására: с 1 /о = ^ -J=, (14) 2Q J5kv \ 9" ahol: с - az arányossági tényező, közelítően: 1,73- 10~

5 kg/m

2, v - a kinematikai viszkozitás, 12 °C-os vízre: 1,24 • 0~

6 m

2/s, g - a víz sűrűsége, n - a hézagtérfogat. 3. A számítási rendszer felépítése Az eddigiekben ismertetett alap-összefüggések felhasználásával a két nyomásgörbe szuperpozíciója akkor válik lehetségessé, ha előbb a csatornába jutó vízhozamot is meghatározzuk. Ez a hozam elsősorban attól függ, hogy mekkora potenciálesést tesz lehetővé a csatornában tartott vízszint és a környezetben levő vízszintek különbsége. A csatorna vízszintje három másik vízszinttel mérhető össze (6. ábra). Ezek közül a szivárgócsatorna nélküli állapot áramló talajvizének szintje (a 2-es szint) a legfontosabb.