Hidrológiai Közlöny 1959 (39. évfolyam)

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

270 Hidrológiai Közlöny 1959. 4. sz. Bozóky-Szeszich K.: Vékony lepelben mozgó víz sűrűsége) a relatív érdesség a fenti határértékeknél jóval nagyobb volt. Méréseink tehát — bár a sebességi képleteket tekintve nem hoztak új eredményeket — fontos következtetésre adnak alkalmat. Ugyanis Bretting, képlete levezetésénél NiJcuradse függvényábráját vette alapul, amelynél, amint az a 3. ábrán látható, a kisebb Reynolds-számok esetén az ellenállási tényező a relatív érdességen kívül a Reynoldsszámnak is függvénye. Éppen ezért Bretting, képletét csak a nagyobb . Reynolds-számok esetén tekinti érvényesnek, amikoris az ellenállási tényező a relatív érdesség megszabott határértékei között a Reynolds-számtól független. Méréseink eredményeképpen meghatározott (1) összefüggés azonban kis Reynoldsszámok esetén is jól megegyezett Bretting képletével. Ez a körülmény arra utal, hogy Bretting összefüggése a kis Reynolds-számok tartományára is kiterjeszthető. Vizsgálnunk kell még az érdesség kérdését. Növényzet nélküli terep esetén az érdesség mértéke Colebrook és White összefüggéséből számítva kis határok között ingadozott. Középértéke 0,08 cm volt. Ez az érték közelítőleg egyezik a méréseknél alkalmazott homok legnagyobb szemeinek átmérőjével. Strickler szerint nyugvó hordalék esetén e az átlagos szemek legkisebb, mozgó hordalék esetén pedig közép átmérőjével íí 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 s * X X o x/ o o & / X X J X .R 7 0 $/*" W * X C/ o/ /X o o o / o o / / o €» / Of o c o ° x sűrű o ritko növény ] tereper réseke 'ette/ bo végzett redmén itatt méyei •m] 0,6 tű 1,5 2,0 2,5 1,0 8,5 t 4/ S/ V X / 4/ S/ o o o ( o > 8 o c o O saru i n'tka 1

/ övényze •repen c esek ere itel borit égzettm ttményi ott é// í -M 4. ábra. Az érdesség változása a vízmélység függvényében növényzettel borított terep esetén <t>uz. 4. M3MemHue uiepoxoeamocmu e 3aeucuM0cmu om z/iyöuHbi eodbi e CAynae noKpumoü MectfiHocmu pacmumeAbHOcmbw Fig. 4. Variation of roughness with warer depth in case of terrain covered with vegetation 10000 20000 30000 40000 50000 5. ábra. Az érdesség változása a vízmélység, a Reynoldsszám és a vízszínesés függvényében növényzettel borított terep esetén <Pue. 5. M3MeneHue uiepoxoeamocmu e 3aeucuMocmu om ZAyőuHbi eodbi, HUCAÜ PeünoAbdca u yKAona noeepxnocmu eodbi e CAyiae noKpumoü Mecmuocmu pacmumeAbHocmbw Fig. 5. Variation of roughness with water depth, the Reynolds number and surface slope in case of terrain covered with vegetation egyezik [3]. Az érdesség mértékének eszerint esetünkben 0,08 cm-nél kisebbnek kellene lennie, amint az több esetben elő is fordult. Azonban az érdesség mértéke számos esetben meghaladta a 0,08 cm-t. Feltehető, hogy az első kísérletek után a felső talajrétegből a finomabb szemcsék kimosódtak, csupán a legnagyobb szemek maradtak ott és ez okozta az érdesség megnövekedését. További növekedést okozhatott az esetleges kisebb mértékű felszíni egyenetlenség is (amint említettük, azoknak a méréseknek az eredményét, amelyeknél a homok felszínén számottevő mértékű hullámképződés volt tapasztalható, a feldolgozásból kihagytuk). Növényzettel borított terep esetében az érdesség mértéke tág határok között változott, a változás az érdesség mértéke (e) és vízmélység (h) közötti összefüggésre utal. Az érdességi mérték és vízmélység összetartozó számértékeit kettős logartmikus beosztáson ábrázolva (4. ábra), és mind a ritka, mind a sűrű növényzetnek megfelelő pontok közé kiegyenlítő egyenest rajzolva, sűrű növényzet esetére az e = 0,5621 A

1'

052 ritka növényzet esetére pedig az e = 0,2016 A

1'

25

9 egyenletet határoztuk meg. Mindkét összefüggésben e és h cm-ben szerepel. Az összefüggések létezése arra mutat, hogy növényzettel borított terep esetén a sebesség nagyságát nem csak a talaj felszínén levő egyenetlenségek mértéke, hanem a növényzet sűrűsége és a vízmélység is befolyásolja. Említésre méltó, hogy növényzet nélküli terepnél a vízmélység és érdesség közti kapcsolatot vizsgálva, 0,04 korrelációs tényezőt kaptunk, ami a kapcsolat teljes hiányát mutatja. A 4. ábrán látható pontok szóródása arra utal, hogy a vízmélységen és a növényzet sűrűségén kívül egyéb tényezők is befolyásolják az érdesség mértékének alakulását Feltételezhető, hogy a 4. ábrán feltüntetett pontok azért szóród-