Hidrológiai Közlöny 1965 (45. évfolyam)

9. szám - Dr. Kovács György: A szabad kilépési felület hatása a függőleges síkokkal határolt földtesten átszivárgó vízhozamra

Kovács Gy.: A szabad kilépési felület hatása Hidrológiai Közlöny 1965. 9. sz. 411 HJH

2 értéket mérve fel (6. jelű görbe) a depreszsziós görbe kilépési pontjának helyzete és a vízhozam közötti kapcsolatot határozhatjuk meg. A két görbe függőlegesen mért különbsége a vízszál elszakadás mértékét adja meg a vízszintesen felrakott vízhozam, az alsó görbe magasságával d Q

2

2/C jellemzett alvízi szint vagy a felső görbével megadott kilépési pont függvényében. Hasonlóan végrehajtva a differenciálást a tényleges eloszlás figyelembevételével meghatározott vízhozam összefüggéssel is, még összetettebb kifejezéshez jutunk: d H

0IH, H H~§r) { 2 + 2 ( H, ) IE H

3 L H

2 JI H, ) 1 H

L

(H

0 H „ v H

2 \ ) H O U H O 1 H

L jl H

1 J H, v) — In 2 H H

o ) 2 l H

1 ) r)(4r) N/2 H

2 sin Megoldását célszerűen grafikusan végezhetjük el, úgy hogy egy-egy HJH

2 értéket állandónak veszünk fel, a két tagot számítjuk a HJH

1 érték függvényében, és grafikusan keressük, hol lesz ez a két tag egyenlő (6. ábra). Az ilyen módon meghatározott összetartozó értékeket — feltüntetve az ábrán jelzett sorszámot is — a 2. táblázatban foglaltuk össze. Az adatoknak az 5. ábrán a már elmondottak szerint történő felrakása (7. és 8. jelű görbék) azt mutatja, hogy ha HJH

2 > 0,2 {HJH

2 > ~ 0,56) a kétféle nyomáselosztással számított görbék már nem térnek el egymástól. Eddig a határig tehát az egyszerűbb, lineáris közelítéssel számíthatjuk mind a vízhozamot, mind pedig a vízszál-elszakadás jellemzőit. Ez alatt a szint alatt a vízhozamgörbe inflexióval eltér a 5. illetőleg a 6. jelű görbétől, és csatlakozik a HJH

2 = 0, Q

22 max/C = 1.23 illetőleg a H

1/H

2 = 0,4, Q

22 max/C = 1,23 rendezőkkel jellemzett ponthoz. Ezen a szakaszon tehát a bonyolultabb nyomáseloszlás figyelembevétele szükséges, vagy a lineáris eloszlással meghatározott érté2. táblázat, A maximális vízszállítást jellemző felvízszint, alvízszint, kilépési pont és vízhozam összetartozó értékei a tényleges nyomáseloszlás figyelembevételévet Sorszám HJH

1 HJH, H

n/H« í?22inax c 0 0,00 0,390 0,000 1,230 1 0,13 0,445 0,058 1,215 2 0,20 0,475 0,095 1,200 3 0,30 0,563 0,203 1,070 4 0,57 0,695 0,396 0,930 6 0,75 0,792 0,593 0,675 (26) keket kiegészítve korrekciós taggal kell növelnünk, esetleg a megadott dimenziónélküli görbéből számíthatjuk vissza adott feladat esetében a keresett jellemzőket. 4. A szabad kilépési felület hatásának gyakorlati értékelése A szabad kilépési felület hatásának elmondott fizikai elemzéséből és matematikai eszközökkel végrehajtott számszerű jellemzéséből több gyakorlati következtetést vonhatunk le, részben a földgátakon keresztül kialakuló permanens szivárgási, részben a víztermelő létesítményekkel kapcsolatos feladatok megoldásához. A földgátak vizsgálatához kapcsolódó leglényegesebb gyakorlati eredmény annak megállapítása, hogy függőleges síkokkal határolt földtesten át, ha az alvíz nem duzzasztja vissza a szivárgást, a maximális vízhozam akkor áramlik keresztül, ha a depressziós görbe kilépési pontjának magassága a felvízi vízoszlopmagassághoz viszonyítva HJH

2 = 0,4 (27) és ekkor a szivárgó vízhozam Qo tt2 0,615 p

2(28) Ezek az összefüggések tehát rögzítik az említett keresztmetszetű földgát levegőfelöli oldalán a szivárgási vonal kilépési pontjának legmagasabb helyzetét és a permanens mozgásállapot kialakulására jellemző legnagyobb vízhozamot. Ezeket a határértékeket megfelelően transzformálva a rézsűs határolású földgátakra, az azokkal kapcsolatos szivárgási kérdések tisztázhatók. A víztermelő létesítményekkel kapcsolatos szivárgási feladatok szempontjából döntő az a megállapítás, hogy a szabad kilépési felület hatására a vízszál-elszakadás párhuzamos síkáramlás