Hidrológiai Közlöny 1955 (35. évfolyam)
9-10. szám - Rácz Iván: Rábai vízerőmű. Nagyesésű vízerőmű létesítésének lehetősége a Rábán
Rácz I.: Rábai vízerőmű Hidrológiai Közlöny 35. évf. 9—10. sz. 313 bizonyos mértékben bővíteni, de az üzemvízcsatornának az esését kiépítése után megváltoztatni a mai technikai ismereteink mellett gazdaságilag lehetetlen. Keresztmetszeti méretei szűk határok között bővíthetők lennének ugyan, de ezt a bővítést a sok műtárgy akadályozná meg. Az üzemvízcsatorna feladata a duzzasztógát által megemelt vízszintű folyóból a megállapított legnagyobb üzemvízmennyiséget a lehető legkisebb mennyiségi és magassági veszteséggel elszállítani a csatorna alsó végéig, ahol szerepét a nyomócső veszi át. Az erőmű teljesítményét a vízmennyiség és a hasznos esés nagysága határozza meg. E két tényezőnél elkerülhetetlenül előálló veszteségeket a minimumra kell csökkenteni a csatornában az erőmű teljesítménye érdekében. Az üzemvíz mennyiségi vesztesége a párolgásból, elszivárgásból és a csatornán természetes vagy mesterséges megrongálásából származó koncentrált elfolyásból állhat elő. Az elpárolgás kérdését e helyütt még elhanyagolhatjuk. Lehetséges, hogy a vízerőmű vidékén uralkodó kedvező csapadékviszonyok mellett elpárolgási veszteséggel nem is kell számolnunk. Komoly vizsgálatot igényel azonban az elszivárgás kérdése. A talaj, amelybe ágyazva a csatorna halad, részben teljesen, részben félig vízáteresztő. Ebből következik, hogy jelentős elszivárgási veszteségekkel kell számolnunk burkolatlan csatorna esetében. A burkolatlan üzemvízcsatornák elszivárgási vesztesége üzembehelyezésük után bizonyos idő múlva rendszerint csökken, mert az üzemvíz által szállított lebegő hordalék az elszivárgó vízzel együtt behatol a medret alkotó rétegekbe és azokat lassan gyakorlati értelemben vízzáróvá teszi. Ez esetben azonban a gazdasági számítások biztonsága érdekében ez utóbbi jelenségtől eltekintünk és mesterségesen kívánjuk az elszivárgást megakadályozni. Erre számtalan megoldás kínálkozik és szakembereinknek e téren alföldi öntözőrendszerek építésénél szerzett bőséges tapasztalat áll rendelkezésére. A természetes és mesterséges rongálódásokból származó vízveszteséget az állandó és szakszerű ellenőrzéssel, fenntartással és őrizettel lehet megelőzni. Az erőmű teljesítményét meghatározó másik tényezőnek, az esésmagasságnak a nagyságát a különböző magasságveszteségek csökkentik. Ezeket a veszteségeket a lehető legkisebb méretekre kell szorítani a gazdaságosság keretén belül. A rendelkezésünkre álló nyers esési magasság 63,01 m (lásd 5. ábrát). Ebből legtöbbet a csatorna esése emészt fel, amely tulajdonképpen a szállított víztömeg súrlódási vesztesége. A Q = f (F, v) összefüggés szerint a szállított vízmennyiség, a csatorna szelvényterületének és a vízsebességnek a függvénye. A Q ez esetben 22,0 m 3/mp-ben megállapított állandó mennyiség. Az állandó Q mellett nagy szelvényterülethez kis sebesség tartozik és fordítva. Ezeket az értékeket sem változtathatjuk azonban, tetszésünk szerint. A vízsebességnek alsó határát a hordaléklerakódás szabja meg, a felső határát pedig a mederanyag állékonysága. Esetünkben ez utóbbi, betonburkolatú csatornában szállított homoktartalmú víznél 2,0—3,0 m/mp. Ahhoz, hogy kicsiny maradjon az esésveszteségünk, kis vízsebességet és nagy szelvényterületet kell választanunk, de a nagy szelvényterület nagy építési költségekkel jár. Kis szelvényterület viszont nagy sebességet igényel, amit pedig csak nagy eséssel lehet előállítani. A nagy esés azonban csökkenti az erőmű teljesítményét. E sokféle követelmény között megkereshetjük egy adott vízmennyiséget szállító, adott érdességű és geometriai alakú meder azon egyetlen fenékesését, amelynél a teljesítmény egységére eső építési költség a legkisebb. Ennek az esésnek a meg-X 20 K 5 1 0 0 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60'/.. Uzemvizcsatorna esése ['/„] 9. Az üzemvízcsatorna 1 folyóméterének 1 kW teljesítményre eső építési költsége állapítására szolgáló szerkesztési eljárást ismertet Benedelc Pál a hegyvidéki vízierőinkről szóló, Mérnöki Továbbképző Intézetben tartott előadásában, annak mennyiségtanilag megalapozott elméletével együtt. A keresett esést megkaphatjuk oly módon is, ha megkeressük az üzemvízcsatorna költségeinek minimumát az esés függvényében. A függvényeket a 9. ábra tartalmazza hat különböző érdességű mederfal esetében. Az első eljárás a 10. ábrán látható, ahol a vízszintes tengely 0,84°/ 0 0 értékének megfelelő pontból, amely esésnél a csatorna esése a teljes magasságkülönbséget igénybe veszi, a csatorna kiépítési költségeit ábrázoló hiperbolikus görbéhez húzott érintő érintési pontja adja meg a csatorna legkedvezőbb esését. Mindkét esetben az eredmény a 0,15—0,20°/ 0 0 esések között jelentkezik meglehetősen elmosódott érintési pont formájában. A kapott esés azonban csak azt biztosítja, hogy adott
