Hidrológiai Közlöny 1957 (37. évfolyam)
2. szám - Bözsöny Dénes: Kísérletek a Venturi-csatornával
150 Hidrológiai Közlöny 37. évf. 1957. 2. sz. Bözsöny D.: Kísérletek a Venturi- csatornával JL ^ 1 i -J 1. ábra. A visszahatás határának — dmax — ill. a csatorna szállítóképességétől jüggő alvíz és felvízszint viszonyának — rfmin — változása a szűkítés — m — függvényében Abb. 1. Veränderlichkeit der Rückwirkungsgrenze — dmuK — bzw. des von der Wasserführungsfähigkeit des Kanals abhängigen Verhältnisses — dmin — des Unterund Oberwasserspiegels in Abhängigkeit von der Einengung — m — Fig. 1. The limit of backwater effect dmax and/or the variation of the head- and tailwater ratio depending on the capacity of the flume d m\ n, plotted against, contraction m féle befolyásolási görbén meghatározható azoknak az egyes vízhozamokhoz tartozó pontoknak helye, amelyektől kezdve az alvíz emelkedése már visszahat a felvízre, illetve amikor az alvíz 1. táblázat Sorszám m = b„/b x 1 0,90 2 0,80 3 0,65 4 0,55 5 0,45 6 0,30 7 0,20 emelkedésével már a felvíz is emelkedni kezd. Ezeket a határpontokat összekötő egyenes irány tangense megadja a visszahatás határát. A 2., 3., 4., 5., 6., 7., 8. ábrán a vízhozamvonal párhuzamosan halad az abszcisszával mindaddig, míg az alvíz emelkedésével a felvíz is nem kezd el emelkedni. A felvíz emelkedésével a vízhozamvonal is emelkedik és olyan görbe vonalat ír le, mely aszimptotikusan tart a 45°-os egyeneshez. A 45°-os egyenes az alsó és felső vízszint teljes kiegyenlítődését mutatja. Ekkor h 3 — h v A vízhozam vonal kezdőpontja pedig a felvízhez tartozó minimális alvízmélységet adja meg, amely természetesen függ az alvízcsatorna vízszállító képességétől. Az ábrákból az is megállapítható, hogy a visszahatás határa — d m&x = h, ahat/h 1 — független a vízhozamtól, mert a pontok egy egyenes mentén fekszenek és így a különböző vízhozamok esetében egy szűkítési viszonyon belül a Aghat/Aj érték állandó szám. Szűkítési viszony alatt ra = b 2/b 1 értékét értjük, ahol b 2 a torok nyílás szélessége és b 1 pedig az eredeti csatorna fel víz felőli szélessége. A fentiekben megállapítottuk, hogy az alvíz állásának van egy — a szállító képességétől függő — minimális értéke, amely értéknél kisebb alvíz mélységgel — A : lmin —- a víz nem folyhat le a csatornában. A Lamoen-féle befolyásolási görbén az egyes vízhozam felvízmélységéhez tartozó legkisebb alvízi mélységek szintén egy egyenes mentén fekszenek. Ez adja a árain = h Smmjh l értékkel jellemzett egyenest, amely szintén a vízhozamtól független állandó szám változatlan szűkítési viszony esetében. A szűkítési viszony csökkenésével a visszahatás mértéke is csökken és eléri a zérót, vagyis amikor ra = ~ és b 2 = 0, akkor m = 0, továbbá j ^-3 ha t hy mert már nincs torok — b 2 = 0 — és így nincsen átfolyás. Tehát a h 3 hat = 0, vagyis nincs alvízi mélység. Amikor b 2 = b y, akkor ra = 1, vagyis nincs beszűkítve a csatorna, akkor A ahat = h y, és így /i-jhat/A, = 1. Tehát ezért a visszahatás mértéke a zérus és az egy szélső értékek között változhat. Ugyancsak az 1. ábrán tüntettük fel az. alvíz minimális mélységének a felvízhez való viszonyát is a szűkítés mértékének függvényében (ra = = f[ámin]. ' A két görbe közti különbség megmutatja, hogy melyik szűkítés mellett adódik a legnagyobb különbség, ill. vízjáték ahhoz, hogy á minimális alvízszint változzon a h : í hat-ig anélkül, hogy az alvíz visszahatna a felvízre, tehát, hogy rohanó vízmozgás álljon elő. A két görbe közti különbséget a 9. ábrán dolgoztuk fel, amelyből megállapítható, hogy kb. m = 0,2 tájékán kapjuk a legnagyobb alvíz-vízjáték lehetőséget ahhoz, hogy még szabad átfolyású Venturi-csatornáról beszélhessünk. Az 1. ábrán levő kísérleti adatokat összevetve az irodalomban talált adatokkal azt találjuk, hogy dn\&x — 0, 7 és 0,84 közötti változásnak m = 0,34 és 0,75 közötti változás felel meg. Általános követelmény, hogy a veszteség minél kisebb legyen. Ekkor lehetőleg m — 1 közelében levő szűkítési mértéket kell felvenni. Ebben az esetben viszont az alvíz változásának, vagyis a vízjátéknak igen szűk határai vannak. A gyakorlatban könnyen előfordulhat, hogy az alvíz esetleges vízkivétel hiányában visszaduzzaszt. így rövid időn belül a felvíz is megemelkedik és a szabad átfolyásúra tervezett Venturi-csatorna hamis adatokat szolgáltat. Ezért ha az alsó vízszint ingadozásával kell számolnunk, akkor célszerű a szűkítés mértékét minél kisebbre venni, hogy elkerüljük a felső vízszintnek kis alvízi emelkedés esetén beálló emelkedést. Az alsó vízjáték szempontjából a maximális határ ra = 0,2 értéknél van, amikor is (ümax = 0,6. A szűkítés mértékének megválasztása kihat a mérési pontosságra is,
