Hidrológiai Közlöny 1953 (33. évfolyam)

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

Hidrológiai Közlöny 33. évf. 1953. 1 2. sz. Szigyártó Z.: Belvízrendsz. fajlagos vízhozamának számítása 23 zamra jelenleg sem növelő, sem csökkentő hatást nem gyakorol, csupán azt idézi elő, hogy a t\ időpontban a felső keresztszelvényen belépő elemi vízrészecske az alsóhoz csak valami — h + t

2 időpillanatban fog megérkezni. Egyszóval a két szelvény között tározódott vízmennyiség szerepe jelenleg csak a víz továbbításában merül ki, s így nyugodtan nevezhetjük ezt vízszállítótérfogat-nak. 2. A két szelvényen átfolyó vízhozam tehát jelen esetben az időtől független, állandó, azonos érték volt. Megváltozik a helyzet azonban akkor, ha a felső keresztszelvényben a vízhozamot ugrásszerűen megnöveljük AQ értékkel (2. ábra). 2. ábra. Ennek a megnövekedett vízhozamnak permanens, állandó mozgással való továbbításához most már egy 4v-vel megnövekedett középsebesség, egy zi/-fel megnövekedett, kereszt metszeti terület, s így egy Arn-mol megnövekedett vízmélység felel meg. A AQ vízhozam tehát két irányban érezteti hatását : megnöveli a középsebességet és megemeli a vízfelszínt. Mindezek egymásrahatásának végeredményeként a felszínen egy viszonylag nagy sebességű, lökéshullám-jellegű, s fokozatosan ellaposodó árhullám indul el. Az alsó keresztszelvényben ennek következtében az előbb említett ugrásszerű vízhozamnövekedés már egyáltalán nem fog ilyen hirtelen bekövetkezni, hanem az, az L távolság függvényében hosszabb-rövidebb idő alatt növekszik fel Q + AQ-ra, ezzel együtt a vízmélység fokozatosan éri el az m -) Am értéket. A jelenség pontos lejátszódását sajnos nem ismerjük. Előfordulhat esetleg az is, hogy az alsó szelvény vízszállítása, s így mélysége is az idő függvényében a végleges értékhez, mint határértékhez tart, s így a folyamat teljes lejátszódásához elméletileg végtelen idő szükséges. Bármilyen törvények közítt is következzen be azonban ez a vízszínemelkedés, az az egy biztos, hogyha a felső szelvényben a vízhozamot az előbb említett megnövelés után ismét állandó értéken tartjuk, gyakorlatilag a permanens állandó vízmozgás idővel az egész L hosszon kialakul. így tehát előbb-utóbb az alsó szelvényen is a felső keresztszelvényen átfolyó Q + AQ — vagy legalább is ahhoz elhanyagolható módon közelálló nagysági'i — vízhozam fog áthaladni. Végül : az az időpillanat, melytől kezdve, az L szakasz minden szelvénye a megnövekedett vízhozamot a végleges mélységgel szállítja, éppen azzal az idővel lesz egyenlő, ameddig a kiválasztott L szakaszba befolyó AQ többletvízhozam — az alsó keresztszelvényen időközben kifolyó vízmennyiség figyelembevételével — a ,4 V — Af L tározótérfogatot feltölti. A differenciális méretekben tárgyalt,, ugrásszerűen lezajló jelenség természetesen érvényben marad akkor is, ha a felső szelvényben beálló differenciális vízhozamnövelést folyamatossá teszszük. Vagyis általánosítva : ha a felső keresztszelvényben a vízhozamot egy tetszőleges ti ideig úgy növeljük, hogy ez után az elért legnagyobb értéket állandósítjuk, akkor a T

rtől számított valamely t

2 idő múlva okvetlenül az alsó szelvényben is jelentkezni fog a gyakorlati szempontból azonosnak vehető vízhozam, s a közben kialakult tározótérfogat hatása csupán a kialakulás időpontjának bizonyos eltolódásában jelentkezik. 3. Az itt tisztázott eset azonban még meglehetősen távol van a belvízcsatornák hidraulikai viszonyaitól. Ott ugyanis a főcsatornába kü'rtnböző távolságokra újabb és újabb mellékcsatornák szolgáltatják a vizet. Éppen ezért vizsgáljuk meg a következőkben egy olyan L lioszszúságú csatornaszakaszt, melyet a koncentrált terhelések általánosításaként, adott Q o permanens, állandó vízhozam mellett még a csatorna mentén valamilyen törvény szerint megoszló csatornaterhelés is táplálhat (3. ábra). Ha itt adott időpontban a megoszló terhelés által szolgáltatott vízadagolást megindítjuk, mindenekelőtt azt kell tapasztalnunk, hogy a csatornában egy olyan nem permanens, változó vízmozgás alakul ki, melynél a csatorna bármelyik keresztmetszetén átfolyó vízhozam lehetséges maximuma a kezdeti Q

0 vízhozam és a felette lévő csatornaszakasz terhelésének összegével egyenlő. Vagyis az alsó szelvényre vonatkoztatva : Qn Q o + b I cjjdx. Megállapítható azonban az is, hogy az előbbi alapesethez hasonlóan a terhelés állandósítása után idővel ez a lehetséges maximum — vagy az ahhoz elhanyagolható módon közelálló nagyságú vízhozam — az alsó keresztszelvényben jelentkezni is fog. Az ehhez szükséges jelentkezési időt pontosan számítani, sajnos, nem tudjuk. Közelítésként elfogadható azonban az a feltevés, hogy ez azzal az időkülönbséggel egyenlő, mely alatt a felső kereszt-