Hidrológiai Közlöny 1953 (33. évfolyam)

1-2. szám - Szigyártó Zoltán:A tározódás hatását figyelembevevő fajlagos vízhozamszámítások alkalmazhatósága

22 Hidrológiai Közlöny 33. évf. 1953. 1—2. sz. Belvízcsatorna hálózatunk méretezésénél, mivel nagy hosszakról van szó, fontos gazdasági szempont a csatornaszelvény helyes megválasztása. Ennek egyik főfeltétele a mértékadó vízhozam meghatározása. A kialakult számítási módszerek kritikáját adja a szerző. Közli elgondolásait a helyes számítási mód hidraulikus alapjairól. Most, amikor népgazdaságunk a belvízrendezés gyökeres megoldását tűzte ki célul, igen időszerű a számítási mód eldöntésére irányuló vita megindítása. A tározódás hatását figyelembevevő fajlagos vízhozamszámítások alkalmazhatósága* SZIGYÁRTÓ ZOLTÁN Bevezetés A belvízrendezés gazdasági következményeit tekintve kárelhárító tevékenység. Hatása abban jelentkezik, hogy még erősen csapadékos időszakokban sem fognak a mezőgazdaságban kárt okozni a felületen összegyülekező fölös vizek. Ezeknek az erősen csapadékos időszakoknak a gyakorisága azonban meglehetősen csekély. így több költségbe kerülő, nagyobb méretekkel kiépített hálózat esetleg csak igen nagy időközökben kerül kihasználásra. Előállhat tehát az az eset, hogy a befektetési költség nagyságától meghökkent érdekeltek és hatóságok a belvizes esztendők — emlékezetükben homályba merülő — óriási mezőgazdasági kárait elfeledve, a hozzánemértés, vagy esetleg szándékos rosszakarat bélyegét sütik a tervezőre. Éppen ezért a belvízcsatornahálózat minimális, de mégis megfelelő méretekre törekvő — vagyis minél gazdaságosabb — méretezése már régóta foglalkoztatja az érdekelt tervezőket. Ez a gazdaságosságra való törekvés vezetett aztán az úgynevezett tározódást figyelembevevő eljárásokra, melyek közül hazánkban leginkább a Puppini-íéle terjedt el. Ennek alapgondolata az, hogy egy kiválasztott szelvény fölötti csatornarendszert tápláló, időben állandó vízhozam adagolásának megindítása után, egy tetszőleges időközben, a szelvény fölött a hálózatba befolyó és a szelvényen át távozó vízmennyiség nem lesz egyenlő, s a kettő különbsége a szelvény fölött a vízszintet megemelve tározódik. Ebből kiindulva feltette továbbá azt, hogy emiatt a tározódás miatt a kiválasztott szelvényen átfolyó maximális vízhozam is kisebb lesz a tápláló, időben állandó vízhozamnál. Ezzel a módszerrel való számítás azonban több esetben arra az ellentmondásra vezetett, hogy az így kapott fajlagos vízhozam nagyobb lett, mint a tározódást figyelmen kívül hagyó eljárás által szolgáltatott eredmény. A Puppini által levezetett végső összefüggést éppen ezért Bogárdi János dr vizsgálat alá vette és bizonyos feltételeket megállapítva érvényességi tartományt rendelt annak használatához. A számítási eljárás fenti határok közé szorítása azonban sajnos az előbbi ellentmondást nem küszöbölte ki. Előfordult ugyanis ezekután is olyan eset, melynél a függvény, mindamellett, hogy mélyen bent volt az ér* A Magyar Hidrológiai Társaság Hidraulikai Szakosztályának előadóülésén elhangzott előadás. vényességi tartományban, még mindig lényegesen nagyobb vízhozamot szolgáltatott, mint a tározódást figyelmen kívül hagyó eljárás. Ezek a tények mind arra mutattak, hogy magában az elméletben lesz valahol az ellentmondás oka. Puppini eljárásának gondolatmenete —lényegét tekintve — abból a szemléletből indul ki, hogy a csatorna feltöltéséhez vízmennyiség kell. A feltöltődés az összegyülekezési idő alatt játszódik le, s így az ehhez szükséges vízmennyiség a vízhozamot csökkenteni fogja. A pusztán szemléletre való támaszkodással azonban könnyen ellentmondásokba keveredhetünk Ahhoz tehát, hogy a Puppini-eljárást érdemleges vizsgálat alá vehessük, mindenekelőtt a tározódás kérdését kell tisztázni. Ezt figyelembe véve viszont csakis azt az utat követhetjük, hogy a jelenséget leegyszerűsítve, először ennek a leegyszerűsített folyamatnak tisztázzuk a lejátszódását, majd ennek segítségével építjük fel a több részből összetevődő valóságos helyzetet. A tározódási folyamat lejátszódása különböző módon táplált csatornákban 1. Kiindulásként vegyünk fel egy tetszőleges L hosszúságú csatornaszakaszt, melyen belül újabb csatorna-becsatlakozás nincs, s vizsgáljuk meg a felső I és az alsó II szelvényeken átfolyó vízhozamok közötti összefüggést (1. ábra) Általánosság kedvéért induljunk ki egy permanens, állandó, Qn vízhozamot szállító vízmozgásból, melynek középsebessége v, s amelyik a csatornaszakaszon / keresztmetszet-területtel, s m vízmélységgel folyik át. I / 1. ábra. Mindenekelőtt meg kell állapítanunk azt, hogy a csatornaszakaszban egy f L = V nagyságú tározódott vízmennyiség van. Ez azonban az L szakasz bármely keresztmetszetén átfolyó vízho-