Hidrológiai Közlöny 1957 (37. évfolyam)
4. szám - Vágás István: Átfolyási vizsgálatok kétszintű ülepítőmedencékben
362 Hidrológiai Közlöny 37. évf. 1957. 4. sz. Vágás J.: Kétszintű ülepítő vizsgálata jelzett vízhozam kíséretében halad, mint a t ml időpontban : (<„„) & 0, (t n i) (16) <1>2 (tmz). azonban már nem tetőző érték. Kérdés, hogy t M-> időpontban — a jelzett vízhozam 2. sz. szelvényben való t előzésének pillanatában — előforulhat-e, hogy a 0 2 (t M.,) tetőző jelzett vízhozamérték felülmúlja az 1. sz. szelvény tetőző jelzett vízhozamértékét, 0 Y (í»a)-et. A (15) egyenlőtlenség alapján most az M sorszámú áramcsőből származó vízrészecskék 1. és 2. sz. szelvényben való megjelenésére írhatjuk fel, hogy 0 X (t M 1) 0, (t M 2) (17) Tekintettel arra, hogy 0 l (t m l) az 1. sz. szelvényben tetőző érték, fennáll, hogy : 0 l (t m l) fe 0 X (t Mi) (18) így : 0 1 (t m l) a- 0-, (t M 2) (19) Eszerint a tetőző jelzett vízhozamok a jelző oldat kikapcsolódása esetén, az átfolyási hullám levonulása során, csökkennek. Az átfolyási hullám, levonulása során ellapul, hasonlóan a természetes vízmozgások árhullámainak ellapulásához. Az átfolyási hullámot ábrázoló görbe alatt mérhető terület az ellapulás ellenére is azonos marad, tekintve a Q e T szorzat állandóságát (6. ábra). Igen fontos tény, hogy, ha a 1. sz. szelvényben az m sorszámú áramcsőből származó első jelzet t vízrészecske megérkezésének pillanatában tetőzött a jelzett vízhozam a 2. sz. szelvényben pedig az M sor számú áramcsőből származó első jelzett vízrészecske megérkezésének pillanatában. Az m sorszámú áramcső jelzett vízhozamával egyidejűleg más áramcsövek jelzett vízhozamának összege szolgáltatja az 1. sz. szelvényben 0 l (t mi)-et, a jelzett vízhozam 1. sz. szelvényben való tetőzésének értékét, és ismét más áramcsövek jelzett vízhozamának az összege szolgáltatja az M sorszámú áramcső jelzett vízhozamával egyidejűleg a 2. sz. szelvényben 0 2 (íj/aH. a jelzett vízhozam 2. sz. szelvényben való tetőzésének az értékét. A jelzett vízhozamok tetőzése tehát az egymást követő szelvényekben mindig más és más vízrészecskék együttes áthaladásának pillanatában következik be. * * * Az átfolyási hullámok és az árhullámok közötti analógia annyira teljes, hogy az ún. „árvizi hurokgörbét', mint ,,átfolyási hurokgörbét'', a jelző oldat áramlásánál is előállíthatjuk. A vízfolyás meghatározott szelvényére vonatkozó árvizi hurokgörbe az áradás és az azt követő apadás folyamán az összetartozó vízállásokat és vízhozamokat ábrázoló pontokat köti össze. Mint ismeretes, áradás idején ugyanaz a vízhozam kisebb vízállás mellett is levonul, apadáskor pedig ehhez magasabb vízszint szükséges. A vízhozamok tetőzése a vízállások tetőzését időben megelőzi. A permanens vízmozgásba adagolt jelző oldat minden időpontban elfoglalja az átfolyási szelvény területének, valamint a teljes átfolyó vízhozamnak meghatározott hányadát. Adott szelvénynek jelzőoldat szállításába kapcsolódott részét az idő folyamán fejezze ki az F = F (t) (2d) függvény, a jelzett vízhozamnak időbeli változását pedig írja le az átfolyási görbével ábrázolható Q = Q(t) (21) függvény. Látható, hogy a / változó kiküszöbölésével ez a két összefüggés egyértelműen meghatározza az F = F (Q) (22) kapcsolatot. Egyszerűbb tárgyalás kedvéért válasszuk a vízmozgás szelvényét téglalapalakúnak és elég szélesnek ahhoz, hogy a sebességeloszlás szélesség szerinti változásától eltekinthessünk. Ekkor minden síkfelület nagysága : F(Q) = B-h(Q) (23) ahol B — a vízfolyás szélessége ; h (Q) = a jelző oldat szállításába bekapcsolódott B szélességű felületdarab Q szerint változó magassága. A (20) összefüggés átírható : h = h (t) (24) tehát (22) helyett kapjuk, hogy h = h (Q) (25) Ilyen összefüggés állapítható meg az árhullámoknál is a vízhozam és a vízállás között. Az átfolyási hullámnak azokhoz a t időpontokhoz tartozó részét, amelyekre vonatkozóan t() = t t„i áradó ágnak, azokat pedig, amelyekre vonatkozóan f»Síá (t n + T) apadó ágnak nevezzük (7. ábra) Jelölések : t 0 = a leggyorsabb jelzett vízrészecske átfolyási ideje, t n — a leglassabb jelzett vízrészecske át folyási ideje, t m = a tetőzés időpontja, T = a jelzőoldat adagolásának kezdete és vége közti idő. Az áradó ág rendszerint két szakaszból áll : a kikapcsolódásmentes és kikapcsolódástól befolyásolt szakaszból. A kikapcsolódás nem érezteti hatását a t a^ t < (t 0-\-T) szakaszon ; míg a (t 0 + T )St < t m szakaszon, továbbá az apadó ág teljes hoszszában a kikapcsolódás hatása is nmgmutatkozik az átfolyási hullámon. Az áramlástani hatásfok megállapításánál [ 1 ] vezettük le az alábbi összefüggést : r Q b V(Q)= I t(tí)d<?, (26) Qa
