Hidrológiai Közlöny 1968 (48. évfolyam)
7. szám - Bocz Károly–Muszkalay László: Terelőfal nélküli hengeres tárolómedence vízbevezetőjének áramlási ellenőrzése
Bocz K.—Muszkalay L.: Tározómedence vízbevezetője Hidrológiai Közlöny 1968. 7. sz. 311 Ennél a bevezetési módnál álló hullámok keletkeztek. A hullám-mozgást a függőleges csőszakaszból a feltöltés ideje alatt állandóan kiáramló vízmennyiség okozza. A folyadékrészecskék lengő mozgását a szomszédos részecskék is átveszik, így a medencében levő folyadékfelszín hullámfelületté válik. A feltöltés kezdeti időszakában a függőleges csőszakaszból kilépő Q vízhozam a medence fenekén elterül, majd egy adott feltöltési szint elérése után a leeső víz a medencében levő vizet kimozdítja egyensúlyi állapotából. Ezzel a vízbevezetési móddal kifogástalan minőségű vizet nem lehet szolgáltatni, mivel így a medence gyenge hidraulikai hatásfokkal működik. Még a medence feltöltésének ideje alatt sincs tökéletesen biztosítva a víz elkeveredése, mivel a hullámzás sem vízszintes sem pedig függőleges értelemben nem okoz vízcserét az egész medencében. A medence feltöltésének befejezése után pedig kb. 10—15 perc elteltével megszűnik még ez a kis vízmozgás is. A medencére vonatkozó vizsgálatok Helyszíni vizsgálataink során különböző üzemmódoknál a vízmozgás hidraulikai jellemzőit határoztuk meg. A medencében 34 helyen, a vízmélységnek megfelelő számú szintben meghatároztuk a sebességvektor minden jellemzőjét állandó vízszinttartás és folyamatos feltöltés esetén. A sebességvektor meghatározásához a Muszkalay—Kránicz-féle, HK 001 típusú iránymérő műszert alkalmaztuk. Ez a műszer a sebességvektort térbeli polárkoordináta rendszerben határozza meg a sebesség nagyságával, vízszintes és függőleges irányszögével. A méréseket 2,20 m-es vízmélységig a medencében ideiglenesen elhelyezett áthidalásokról végeztük. 3,20 m-es vízmélység esetén pedig csak a négy szellőző nyílás és a lejáró nyílás helyén végeztük el a méréseket. Állandó vízszintet tartottunk 1,20 m, 2,20 m és 3,20 m-es mélységnél. A medence feltöltésénél végzett méréseinknél a feltöltés 1,10 m-es mélységről 2,10 m-es mélységig történt. A mérési szintek a fenék felett 20, 70, 110, 160 és 210 cm-re voltak. A medencében kialakuló áramlás a mérések alapján első közelítésképpen csavarvonalú mozgásnak tekinthető. A mozgást a három különböző szintben elhelyezett, különböző irányba vezető csőből kilépő víz hozza létre. Az áramlás sebessége, illetve a körforgásban tartott víz hozama a mindenkori belépő vízhozamnak és a medencében körforgást végző víz tömegének a függvénye. A belépő vízhozamot az üzemi nyomás és a medence vízállásának a különbsége határozza meg. A mérések alatt ez az érték 190—60 cm közt változott, miközben a medence vízszínét 1,20—3,20 mközt állítottuk be. Az üzemi nyomás pedig a medence fenékszintje fölött 3,10—3,80 m közt volt, vagyis viszonylag állandónak tekinthető. A közel állandó nyomás mellett érkező víz hozama a medence vízszintjének emelkedésekor csökken, mivel nő a kilépésnél az ellennyomás. Ugyanakkor a medencében levő víz tömege is nő. Emiatt végeredményben nagyobb feltöltés esetén két tényező hatására csökken a körben forgó víz sebessége. A két tényező közül a belépő víz hozama a jelentősebb. A medencében levő víz tömege elsősorban a sebességek időbeli kialakulását befolyásolja és nem a permanens állapothoz tartozó sebességek nagyságát, amit csak a kis mértékben változó súrlódási viszonyok befolyásolnak. A mérések szerint amíg a térfogat, illetve a körbenforgó víz tömege közelítőleg háromszorosára növekszik, a vízhozam a felére csökken és a sebességek is megközelítőleg a felére csökkennek. A sebességek akkor is a vízhozamok arányában csökkennek, ha a tömeg állandó. Ez megerősíti azt, hogy a tömeg hatása a sebességek nagyságára elhanyagolható. A sebességeket nagyság és a vízszintes irányszög szerint az 1,20 m-es vízmélység esetében a 3. ábrán, a 2,2 m-es mélységnél az 5. ábrán, változó vízszintnél a 7. ábrán és a 3,20 m-es mélységnél a 6. ábrán ábrázoltuk. A 4. ábrán a sebességek nagyságát és függőleges irányszögét tüntettük fel a 3. ábrán jelölt A—A szelvényben mért adatok alapján. A mérések szerint kifejezett holttér nem alakul ki és csak a középső tartópillér körül bizonytalan az áramlás. A vízfelszínen elhelyezett világító úszók és konfetti azonban azt mutatta, hogy ezen Állandó vízszint Vízmélység],20m VÍztérfogatífíSm 3 3. ábra. Áramkép állandó vízszinttartás esetén, 1,20 m-es vízmélységnél, V=175 m 3 Puc. 3. JJUHUU moKa e cnynae coxpauenufi nocmonHHoao zopu30Hma c eucomoü eodu e öacceÜHe 1,2 M, OÖMM 175 M 3 Abb. 3. Strombild bei bestándigem Wasserspiegel und 1,20 m Wassertiefe, V = 175 m 3
