Hidrológiai Közlöny 1959 (39. évfolyam)

1. szám - V. Nagy Imre: A tározók parteróziójának újabb vizsgálati eredményei

/ Nagy 1.: A tározók parteróziójának újabb vizsgálati eredményei Hidrológiai Közlöny 1959. 1. sz. 45 2. A nehézségi erő összetevői: QY — jj. d

3 (Y! — 7) sin • x, Q

2 = jjid

3 (yj — y) cos • x, ahol Yi — a szemcse fajsúlya, |U, -— arányossági tényező. 3. A szemcse súrlódása a rézsű felszínén : (2) (3) (4) T = /JL d

3 f (y! — 7) cos • a. ahol / — a súrlódási tényező. Hullámcsúcs áthaladáskor az adott nagyságú szemcse egyensúlyi feltétele a rézsű adott pontjában (az ,,x" szög meghatározott értékénél) adott fenéksebesség esetén a mozgás kezdeti időpontjára vonatkozóan az alábbi formában írható le : y iu,fd

3 (7, — 7) cos x -[g 1 + jxd

3 (7

t —• 7) sin x = = [xd

3 (7!—• 7) (/ cos x + sin «) (5) Valamely talajszemcse a rézsün felfelé történő mozgását az alábbi sebességértékek esetén kezdi el : Vf a H-gd

3 (7, — 7) (/ cos x + sin x) eyd

2 -y y (/ cos X + sin x) (6) ahol M = A = Const. — a rézsű formájától függő tényező. yi—y y = B jelölést úgy írHa bevezetjük hatjuk : v/ ^ Y ABd (/ cos x + sin x) (m/sec) (7) Hasonlóképpen a visszafelé történő áramlás esetére írható : vi = V ABd (/ cos x — sin x) (m/sec) (8) A részecskéknek a rézsün felfelé történő mozgása abban a pillanatban kezdődik meg, amikor a felfelé irányuló mozgás sebessége eléri, vagy meghaladja a fenti kifejezéssel megállapított kritikus Sebességértéket. A részecskéknek rézsün felfelé történő mozgásával, a rézsű x\ szögének növekedésével a nehézségi erő összetevői közti viszony megváltozik. A felfelé irányuló mozgás hatását kompenzáló összetevő érték növekszik. A hajlásszög meghatározott x

2 értéknél a szemcsék felfelé történő mozgása megszűnik. A visszafelé irányuló mozgás egy bizonyos vi értéknél kezdődik és a teljes T periódus bizonyos része alatt folytatódik, azaz : m 2 vagyis a felfelé történő mozgásnál lényegesen hoszszabb ideig. Ebben az esetben a sebességek következő viszonya érvényes : VU > vh > % > vh A vízmozgás a part irányában lényegesen rövidebb időszak alatt megy végbe, míg a visszafelé irányuló mozgás lényegesen lassabban és hosszantartóbban történik. Ha figyelembe vesszük, hogy a fenéken görgetett hordalékszemcse súlya a sebesség hatodik hatványával arányos, akkor a felfelé és visszafelé irányuló áramlások sebességkülönbségeiből a rézsű egyes pontjaira vonatkozóan egyértelmű következtetéseket vonhatunk le a szemcséknek az említett két irányban megtett út egyenlőségének valószínűségéről. Más szóval a part irányába mutató impulzusok az ellentétes irányú impulzusok értékét meghaladják és ez a különbség a mélységek csökkenésével növekedik. (A visszafelé irányuló mozgás sebessége mindig kisebb a part felé irányuló mozgás sebességénél.) Feltételezhető, hogy a határprofil görbéjének minden pontjában a hullámmozgás energiája egy olyan minimális értéket vesz fel, amelynél a rézsű adott szakaszának elmosódása megkezdődik. Ezt a feltételezést különleges természetbeni vizsgálatokkal is igazolni lehet, amely ebben az esetben a lehetőségét alátámasztja. A festett kavicsok partirányú, hosszanti elmozdulásaival kapcsolatban végzett megfigyelések azt mutatják, hogy a parthoz ferde szög alatt érkező permanens, hosszantartó hullámmozgás esetén az ugyanazon átmérőjű kavicsok a part mentén ugyanazon szinten mozdulnak el, azaz megtartják a dinamikus egyensúlyi profilban meghatározott helyüket (neutrális vonal). Mint ismeretes, a hullám energiája a hullámmagasság négyzetével arányos. Laboratóriumi vizsgálatok szerint a fölfutó hullám sebessége a hullám magasságának 0,64-ik hatványával arányos. (Mint már említettük a rézsün mozgó részecskék súlya a kezdeti elmozdulási sebesség hatodik hatványával arányos.) Az említettekből következik, hogy a hullám magasságában bekövetkezett legkisebb változás is a rézsű állékonysági feltételeit megzavarja és az egész profil átalakulásához vezet. Különböző magasságú hullámok azonos szemszerkezeti összetétel esetén különböző meredekségű rézsüt alakítanak ki. Példaként megemlíthető, hogy az Isztrinszki tározón, közepes szemnagyságú homokos part esetében 0,4—1,0 m magasságú hullámoknál a parti rézsű 8°—9° alatt áll meg, más helyeken h = 0,3 m hullámmagasság esetén a parti rézsű hajlásszöge 12°—19°. A Kljazminszki tározónál közepes szemnagyságú homok esetében h = 0,3 m hullámmagasságnál a parti rézsű hajlásszöge 12°—14°. Egyes feltételezések szerint a parti rézsű alsó szakaszán lerakódott eróziós termékek szemszerkezeti összetétele olyan általános jellemzőként kezelhető, amelynek alapján megállapítható a part átalakulásának menete, a lejtő erodáltsági foka. Ezt a véleményt elfogadhatónak tekinthetjük. Kétségtelen, hogy a mechanikai összetétel s ezen belül a szemcsék méretei olyan tényezők, amelyek a rézsű alakját alapvetően meghatározzák. Megjegyzendő azonban, hogy a hullámzás jellege (a szél sebességétől, időtartamától, irányától függően) és a rézsű alakja között igen szoros kapcsolat áll fenn, amely a hullámok magasságá-