Hidrológiai Közlöny 1960 (40. évfolyam)

1. szám - Bozóky-Szeszich Károly: A csörgedeztető öntözés hidraulikai vizsgálata

Bozóky-Szeszich K.: A csörgedeztető öntözés hidraulikája Hidrológiai Közlöny 1960. 1. sz. 19 Az osztóárok tározó hatása A 2. ábra alapján felírhatjuk az osztóárokban történő tározódás differenciálegyenletét. Ha az osztóárokba vezetett, a sáv egységnyi szélességére vonatkoztatott vízhozamot Qv

ah y vízmélység mellett a sávra kiömlő vízhozamot g-val és az osztóárok 1 fin hosszának közepes alapterületét /"-fel jelöljük, akkor Q át = q át + F dy. (19) Kisebb elhanyagolások, közelítő feltevések árán ez a differenciálegyenlet megoldható, mégis azt kell mondanunk, hogy ismereteink mai fokán a megoldásnak nincs gyakorlati jelentősége. Más a helyzet, ha nincs osztóárok amint az a hazai gyakorlatban leggyakoribb. Ilyenkor a vizet az öntözőcsatornákból szivornyákkal közvetlenül az öntözött sávra vezetik. A sáv kezdeti szakaszán ebben az esetben is fellép némi tározódás és a vízlepel mozgása csak ennek megtörténte után indul meg. Ebben az esetben azonban a tározódás differenciálegyenlete már nem írható fel. A már említett tanulmányban [5] kimutattuk, hogy vékony lepelben mozgó víz esetén, ha a vízhozam q, akkor a víz lepel y vastagsága : y _ a £.0,1648 g0,5530 0,2789 illetőleg e értékének helyettesítése után az összefüggésből a q vízhozam : q = B y

li

9 /°5

0 B í/

15

0 7

05

0. (20) A (19) differenciálegyenlet felírásakor azt mondtuk, hogy y vízmélység esetén q ömlik a sávra ; az idő múlásával y és ennek megfelelően q is növekszik, amíg végül is a kifolyó vízhozam eléri az árokba vezetett Q értéket, a sáv elején pedig előáll a várható legnagyobb vízréteg-vastagság, h. A (20) összefüggésből felírható a q és Q vízhozamok aránya : 50 , i

y ^0,50 ^^o l TI 1ÍJM

1,5

0 (Iv\° Q \hl {I

h) > 0,50 (21) A (21) jelű összefüggés felírásakor az esés változását elhanyagoltuk. Feltételezzük azonban, hogy ezzel nem követünk el túl nagy hibát. Az érdesség közelítő képlete, [a (17) egyenlet] kis vízmélységek esetén a ténylegesnél kisebb érdesség értéket ad, emiatt a (20) jelű összefüggésből számított q a ténylegesnél nagyobb. A vízszín esése viszont éppen a kezdeti szakaszban nagy, később a vízréteg vastagságának növekedésével az esés csökken. Ha tehát a (20) kifejezésbe a kezdeti / esés helyett annak végső értékét helyettesítjük, a ténylegesnél kisebb q értéket kapunk. Az érdesség és a vízszínesés így egymással ellentétes hatást fejtvén ki, a (21) összefüggés felírásakor tett elhanyagolás valószínűleg nem okoz túl nagy hibát. Feltételezve tehát, hogy az osztóárokból a sávra kibukó vízre vonatkozólag a (20) összefüggés alkalmazható, a (21) összefüggés felhasználásával a tározódás differenciálegyenlete : Fdy (1/ = Q i Majd (f) 1,50 d< = z helyettesítés után a 0,67 Fhdz Q (1 — z) z° .33 (22) összefüggésre jutunk, melyet sorbafejtve integrálhatunk. A (22) összefüggés sorbafejtése után 0,67 Fhdz , * = Q

20,3

3 -d 0,67 Fhdz z + z

2 Q (J+ Z".«

7 -f 2+ z

2'

6

7 + (23) / y \ 1,50 Ez utóbbi egyenlet integrálása és z = ^yj visszahelyettesítése után 0,67 Fh rl y t = (í) Q 4,00 0,67 h JLm 1,67 U J 2,50 + 1 2.67 + • • • I (24) tQ Fh M (25) A (24) összefüggést átrendezve és jelölést bevezetve kapjuk, M különböző értékei kiszámíthatók, ha yjh különböző értékeit 0 és 1 között felvesszük. A (25) összefüggés, amint az a 3. ábrán látható matematikai függvénnyel is jól megközelíthető, nevezetesen M -arth(f) es így th M 2. ábra. Az osztóárok tározó hatásának szemléltetése <t>ue. 2. HaaAHdnoe u30öpa3iceHue deücmeua HaKonjien.iu eodbi « pacnpedeAumeAbHOM KüHaee Abb. 2. Darstellung der Speichwirkung im Verteilergraben illetőleg ahol yf^h th M Qt M Fh (26) A vízmélység tehát akkor éri el maximális értékét, amikor thil/ = 1. Ez elmélegileg M = °° esetében következik be, gyakorlatilag azonban M aránylag kis értékeinél t\\M = 1. A sáv egy folyóméter széles részére kibukó vízhozam pedig a (21) és (26) összefüggés alapján q = Q (thil/)

1'

5

0 (27) Suvornya Osztóárok