Hidrológiai Közlöny 1959 (39. évfolyam)

4. szám - Bozóky-Szeszich Károly: Vékony lepelben mozgó víz hidraulika vizsgálata

268 Hidrológiai Közlöny 1959. 4. sz. Bozóky-Szeszich K.: Vékony lepelben mozgó víz tünk, azonban összefüggéseink levezetésénél 73 mérés eredményeit használtuk fel. Nem vettük figyelembe azoknak a méréseknek az eredményeit, amelyeknél a terepen homokhullámok képződtek, a vízmozgás változó sebességű volt ( a terep és a vízszín esése eltérő volt, illetőleg az eltérés 5%-nál nagyobb volt), a Reynolds-szám kisebb volt, mint 1000. A figyelembe vett 73 mérés közül 21 a növényzet nélküli terep, 26—26 pedig a ritka, illetőleg sűrű növényzettel borított terep esetére vonatkozott. A mérési eredmények fontosabb értékeit az 1. táblázat tartalmazza. 1. táblázat Növényzet nélküli terep Ritka növényzet Sűrű növényzet q l/sec, fm 1,32 — 4,65 1,41 — 6,39 1,27 — 4,70 h cm 0,53 — 1,98 0,72 — 2,90 0,61 — 2,16 e "/oo 1,25 — 7,55 | 1,30 — 8,23 2,50 —10,45 v cm/sec Re 16,10 —30,50 16,21 —27,82 14,94 —27,43 v cm/sec Re 1000—4310 1280—5985 1136—4440 e cm 0,0507— 0,1109 0,1247— 0,7354 0,2972— 1,3146 e/A 0,0320— 0,1849 0,1401— 0,3349 0,4436— 0,7741 Az ellenállási tényezőt a _ 8g _ 8gRI G

2 v

2 összefüggésből számítottuk, az érdekességet pedig Colebrook és White Vk V B ReV>.' összefüggéséből [1], [2] számítottuk. Az ellenállási tényezőnek a Reynolds-szám és a relatív érdesség függvényében való változását jellemző görbéket a 2. ábrán tüntettük fel Colebrook és White nyomán. A szaggatott vonal egyenlete H. Rouse szerint [1] : e ~R 2,45 —0,88 log Re Az ábrából látható, hogy a növényzet nélküli terepen végzett méréseink eredményei mind, a ritka növényzet esetén végzett mérések eredményei pedig hét mérés kivételével az átmeneti tartományba esetek. A sűrű növényzettel borított terep esetén végzett mérések eredményei kettő kivételével, a iüowse-féle határvonal fölé, tehát a tiszta négyzetes tartományba estek. Colebrook és White összefüggéséből a Chézy képlet sebességi tényezője átrendezéssel megkapható, eszerint <7 = -17,72 log (o,0676 1 R RÍ RI ' A sebességi tényező, a relatív érdesség, a hidrauli1500 Colebrook- White szerint Tiszta négyzetes tartomány határa H.Rouse szerint 4000 5000 SOOOfíe Homok'totaj, növényzet nélkül Homoktalaj, mesterséges növényiénél érdesih/e (távolság hosszirányban: 2-3 cm, keresztirányban:!?cm) Homok tataj. mesterséges növényzettel érd esitve (távolság hossz irányban: 2-3 cm, keresztirányban: Sem) 2. ábra. A k ellenállási tényező változása a Reynoldsszám függvényében 0ue. 2. Kostpuifuenm conpomiie/ieHUH e 3aeucuMOcmu om HUCAÜ PeüHOAbdca Fig. 2. Resistance coefficient as a function ol the Reynolds number kus sugár, a vízszínesés és a viszkozitás összefüggését kifejező egyenletnek ez az alakja mind a tiszta négyzetes, mind az átmeneti tartományra egyaránt érvényes. Azonban minthogy az egyenletnek ez az alakja a gyakorlati számítások céljára kevésbé alkalmas, olyan összefüggések levezetésére törekedtünk, amelyek bár csak bizonyos határok között érvényesek, alakjuknál fogva könnyebben kezelhetők. Abban a szűk értéktartományban, amelyet vizsgáltunk, célravezetőbbnek tartottuk ugyanis egy kisebb határok közt érvényes, de könnyebben kezelhető képlet levezetését, mint egy olyanét, amely tág határok közt érvényes, de nehézkesen kezelhető. Kerestük tehát a továbbá a es v = / (e, h, I), v = / (e, q, I) h = f(e, q, I). összefüggéseket. Vizsgálatainknál a R hidraulikus sugarat a h vízmélységgel megegyezőnek vettük, tekintettel arra, hogy az üveg-oldalfalak mentén a súrlódás a terepen való súrlódáshoz képest elhanyagolható, továbbá, hogy a szélesség a vízmélységének sokszorosa. A kiegyenlítést a legkisebb négyzetek mód-