Hidrológiai Közlöny 1955 (35. évfolyam)

1-2. szám - Ifj. Szepessy József: Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet kísérleti nagycsatornájának vízhozammérő berendezése

Szepessy J.: Kísérleti nagycsatorna vízhozammérője Hidrológiai Közlöny 35. évf. 1955. 1—2. sz. 13 100 l/s víz. Ezért terveztünk egy Thomson bukóhoz hasonló alakú bukóprofilt, (12. ábra) aminek lemeze valamelyik elzárótábla helyére csavarozható fel. Vele 10—200 lit/s közt mérhetünk. Ezt a bukót egyébként laboratóriumokban szívesen alkalmazzuk, az alsó él a 0 pont megkeresését könnyíti és kedvezőbb méretezési lehetőségeket biztosít. Ezzel a kiegészítéssel mérőberendezésünk 10—10 000 lit/s vízhozam mérésére alkalmas. 12. ábra Végezetül a pontosságról kell beszélni. A vízhozam (Q) meghatározása céljából /ízállást (h) mérünk. Az összefüggést az ún. bukó képlet adja, melynek szerkezete 3/

2 Q = M h h szerint differenciálva W = M±h V dh 2 az egyenletet átrendezve: 72 dQ = 1,5 M h dh osztva az egyenletet az eredeti egyenlettel VÜ ji dQ . . M h „ , c — ~Q =

1'

5 M d

h = l'

5 h h Kis A h és A Q értékekre is érvényesnek véve az egyenletet, a magasságmérésben elkövetett, a teljes átbukási magassághoz viszonyított hiba (dh/h) — értékének másfélszerese lesz a vízhozam relatív hibája. Ha pl. 10 cm teljes átbukási magasságot 1 mm pontossággal mérünk, a hiba 1 %. A vízhozam ebből számított értékét 1,5% hiba terheli. A bukógát koronahosszát csak átszereléssel lehet megváltoztatni. Ezért kívánatos, hogy minél tágabb határok között lehessen egy bukóbeállítással mérni. A teljes átbukási magasság 50 cm, ami a vízhozamot 1/10 részére lecsökkent ve 11 cm-re csökken. Elöljáróban megállapítottuk, hogy a vízhozamot 1,5—2,0% pontosan kellene mérni. Ez 1—1,3% pontosságú vízmélység méréssel érhető el. Pontatlanság származik a bukóélek beállításából és a vízszintmérő hibáiból. A változó dunai vízállás miatt automatikus vízhozamszabályozást kell építeni, ennek vízállásmérője rendszerint nem dolgozik nagy pontossággal. A megengedett pontatlanság nagyobb részét kell tehát a vízszintmérésre számítani, kisebb része jut a bukókra. Feltéve, hogy a mérőberendezés 1 mm, a bukóbeállítás 0,5 mm pontosságú, a vízhozammérésben elkövetett hiba: 50 cm átbukási magasságnál 0,5% 20 cm átbukási magasságnál 1,3% 15 cm átbukási magasságnál 1,5% 12 cm átbukási magasságnál 1,9% 10 cm átbukási magasságnál 2,3% Ezzel a megoldással a bukóélek lehetőleg ± 0,3 mm, de maximum ± 0,5 mm pontos beállítását írtuk elő. Nem minden kísérletnél kell egyforma pontosság. A modell méretarány vizsgálatok pl, nagy pontosságot igényelnek; de van kísérlet, ahol közelítő érték is megfelel — sőt esetleg nem is kell mérni a vízhozamot. A kísérletező ennek figyelembe vételével tervezi meg a kísérletet. A nyitva hagyott bukóhosszat lehetőleg úgy veszi fel, hogy a legnagyobb igényelt vízhozam kb. 50 cm magassággal bukjon át a gáton. A beépített vízszintmérő berendezés és a bukóélek beállításának ténylegesen mért pontatlanságai alapján a fenti összefüggés segítségével állapítja meg, hogy az adott kísérlet folyamán mi a legkisebb használható átbukási magasság. Ha az ennek megfelelő vízhozamnál kisebb nem kell, a kísérlet változatlan bukóbeállítással folytatható le. A nagycsatorna vizsgálandó részeinek teljes modelljét 1:16 méretarányban építettük meg. A bukóprofilokat 1:5 arányban vizsgáltuk, 1:10-ben ellenőrizve a méretarányhatást. Az átszámításra alkalmazott Froude modelltörvény a bukóképlet egyszerű alkalmazását jelenti, változatlan // tényezővel számítva a különféle méretarányokat. A kísérlet folyamán sikerült az építési és üzemi érdekeket összeegyeztetve a kísérletezés hidraulikai követelményeit is kielégítő mérőberendezést tervezni. A szokatlan elrendezésű vízmérőberendezéssel szemben támasztandó igényeket is menetközben kellett megállapítani. Kísérlet közben felmerült a lebukó vízsugáron létrehozható visszahatások kérdése, amit mostani adottságainkkal nem sikerült tisztázni; ez később kutatási téma lehet majd. A feladatot enélkül oldottuk meg. A kísérlet kiterjedt a bevezetőben felsorolt minden kérdésre. Ismertetésükre részben még később kerül majd sor. A kísérlet felelős vezetője: Bözsöny Dénes adjunktus volt, ő foglalkozott az említett Venturi-problémán kívül a csillapítások kérdésével is. A duzzasztási görbék számítását Major Pál tud. segédmunkatárs végezte. Mérőbukó elrendezéseket dolgozott ki Orlóczi István tanársegéd. A lényeges elvi kérdések és modellezési feladatok megoldásában egyaránt nagy része volt Hankó Zoltán adjunktusnak.