Hidrológiai Közlöny 1957 (37. évfolyam)

4. szám - V. Nagy Imre: A tározók parteróziójának vizsgálata

V. Nagy I.: Tározók parteróziója Hidrológiai Közlöny 37. évf. 1957. 4. sz. 31^7 3. ábra. A szabályos (a) és a szélhullámok (b) alakja Abb. 3. Gestalt der regelmässigen (a) und der Windwellen (b) jában adódnak, meg kell jegyezni, hogy a számításba kapcsolt hullámtényezők értékeit természeti megfigyelések alapján kapjuk, amelyek természetesen a lehetséges mérési pontosság mellett mindig tartalmaznak bizonyos elhanyagolásokat. Ezt a tényt figyelembe véve, a pontosabb de ugyanakkor igen bonyolult képletek használatának jogosultsága nincs, ezért megállapítható, hogy a Gerstner által javasolt lényegesen egyszerűbb képletek minden elméleti pontatlanságuk ellenére is a gyakorlati mérnöki feladatok megoldásánál jól használhatók. kőzik. A vízrészecskék trajektórái zárt körök, amelyek a vízmélység csökkenésével ellipszisekké változnak. A mélységgel az ellipszisek mindkét tengelye kisebbedik s a fenéken a zárt elliptikus trajektóriák egyenes metszetekké változnak. A 4. ábrán látható a mozgási pályák változása a mélység csökkenésével. A hullám profilja cilindrikus trochoid alakú, amely egy vízszintes egyenes mentén állandó sebességgel halad. A vázlat baloldalán az orbitális mozgások sémája látható. Körülbelül a hullámhossz felének megfelelő mélységben a hullámzás gyakorlatilag lecsillapodik s csak az orbitális mozgást helyettesítő vízszintes rezgő mozgás marad meg. 1897-ben Stokes, a hidrodinamika általános egyenleteiből kiindulva, kidolgozta az örvénymentes hullámmozgás elméletét, a feladatot néhány közelítésben oldva meg. Rámutat a tömegátvitel létezésére, ahol á hullámzásnál a vízrészecskék nem zárt görbéket írnak le. Minden periódus után a vízrészecskék a hullámzás irányában egy bizonyos távolságra elmozdulnak (5. ábra) [19]. A tömegátvitel sebessége a hullám magasságával és meredekségével nő. Stokes megoldása gyakorlati szempontból eléggé bonyolult, ugyanakkor pontos eredményeket mégsem ad. Nem térve ki a későbbi kutatásokra, amelyek eredményei bonyolult kifejezések formáVizszint — Szélirány ö—ö— '/t^ - /1V Q to q) /// . J/' - Jíl /•!. !/, yt, i/t-'í/i; i// j7t In /// /'/ tu ~ i" -y/.' J/i v// , 4. ábra. A vízrészecskék mozgási pályáinak változása csökkenő vízmélységek esetén Abb. 4. Abänderung der Bahnen der Wasserteilchen bei abnehmender Wassertiefe •'>. ábra. A vízrészecskék mozgási pályájának alakja egy hullámperiódus alatt Abb. 5. Form, der Hahn der Wasserteilchen im Laufe einer Wellenperiode 3. A hullámtényezők meghatározásának kérdése A különböző műtárgyakra gyakorolt hullámhatás számítása céljából adatokat kell beszereznünk a tervezett tározó helyén várható maximális hullámokról, azaz kapcsolatot kell találnunk a szél és a hullám tényezői között. Tekintettel a fenti tényezők közötti, valamennyire is megalapozott elméleti összefüggés felállításának nehézségére, kénytelenek vagyunk a különböző szerzők közelítő, tapasztalati összefüggéseit felhasználni. Sajnos ezeknek az összefüggéseknek nagyrésze valamilyen, meghatározott körülmények között kapott megfigyelések adatai alapján készült, ami magában rejti a sajátos egyéni hozzáállás és részmegoldás lehetőségét s éppen ezért mérvadónak csak olyan analóg körülmények között fogadhatók el, amelyek megfelelnek a kidolgozásnál érvényes feltételeknek. A hullám magasságának meghatározására nagyszámú gyakorlati összefüggés ismeretes. Stephenson összefüggése a kisméretű tározók esetére vonatkozik : t 2 h = 0,37 ]f D —0,27 ]/T> -f 0,76 [m], (7) ahol D — a hullám meghajtási hossza [km]. Ez a képlet csak durva közelítést ad, mert nem veszi figyelembe a lényeges tényezők egész sorát, pl. a szél sebességét, a víz mélységét stb. Ugyanezt lehet elmondani a Henny képletéről : 2h = 0,023 (0,54 w — 8,5) [m], (8) i.