Hidrológiai Közlöny 1968 (48. évfolyam)

10. szám - Akantisz Zsuzsanna: A II. Tiszai Vízlépcső hajózsilip alsó és felső főjének hidraulika kismintakísérlete

Akantisz Zs.: A II. Tiszai Vízlépcső Hidrológiai Közlöny 1968. 10. sz. 469 mellett ellenőriztük, hogy hidraulikai szempontból kedvező-e a vonolazás. Majd meghatároztuk a kamrában átzsilipelésre váró hajóra ható vízszintes irányú erőket (1000 tonnás terhelt uszály esetén). Végül üzemi előírások kidolgozásával megkíséreltük a töltési idő, ill. az úszóműre ható erők csökkentését. Az áramlási vizsgálatok alapján megállapítható, hogy a töltőcsatorna beömlő nyílásának — az Intézet által tervezett — kialakítása kedvező, az áramvonalak szépen követik a vonalozást, a kanyarulatoknál nem keletkeznek leválások. A kilépő szelvény előtt azonban egy forgó alakul ki, amely a töltés közben légtölcsérré fajul. Mint ismeretes, ez kedvezőtlen, mert így a töltő víz levegőt is szállít a hajó alá, amely azt kiszámíthatatlan módon megdobálja. A kialakult légtölcsér helye a jobb oldalon közvetlenül a belépő nyílás előtt, bal oldalon pedig az ideiglenes elzárás betétgerendáinak hornyánál. A két oldalon a kialakulás idejét tekintve is aszimmetria tapasztalható, amelynek oka a felvízi várakozó tér bal oldalán levő szárnyfal, amelyről a nekiütköző víz kettős iránytöréssel lép a felső főbe és így erősen belelő a jobb oldali csatornába. A légtölcsér kialakulásának megakadályozása céljából osztó-pillért helyeztünk el, a forgó mozgás létrejöttét azonban nem tudtuk megszüntetni. Kísérleteztünk a töltési idő növelésével, ill. szakaszos táblanyitással. Az utóbbi eredményesnek látszott. A beömlő nyílásnál kedvezőtlen a szimmetrikus elhelyezkedés és a kamrafalra merőleges csatlakozás, továbbá az, hogy a jobb és bal oldali csatorna vízszállítása a rávezetés eltérései következtében nem azonos. A töltőcsatornákból a kamrába lövő vízsugarak szembetalálkoznak, ezáltal egymás vízszállítását kölcsönösen csökkentik és a vízfelszín közel 1 m-es megemelkedését eredményezik. A két oldal eltérő vízhozama következtében a kamrában egy forgó mozgás vonul végig. A vízfelszín megemelkedésének mértékét és ebből kifolyóan a nagy hajóra ható erőket sem a kialakítással, sem a táblanyitás üzemének módosításával nem tudtuk csökkenteni. Megoldást csak a belépő nyílás növelése, egyidejűleg a csatlakozás szögének csökkentése hozhat. Ezeknek figyelembevételével készült el az 1. ábra B) részén látható kialakítás, amelyen a fent említett vizsgálatokat megismételtük és — az előzőktől eltérően — azt tapasztaltuk, hogy a beömlésnél a szemközti nyílásokból érkező vízsugarak a kamra tengelye mentén hosszan elnyúlva találkoznak. Ezáltal sikerült a vízfelszín kipúposodásának mértékét kb. 50 cm-re csökkenteni és a vízsugarak nem csökkentik a csatornák vízszállítását. A kiömlő nyílások előtt a forgó kialakulását megszüntetni nem tudtuk, csak késleltetni. Ekkor került sor a kamrában átzsilipelésre váró hajóra ható vízszintes síkú erők meghatározására. Ezt úgy oldottuk meg, hogy mértük a tengelyirányú és az arra merőleges irányú összetevőket és abból számítottuk az eredőt. A zsilipkamra töltése során a kamrába beáramló víz az ott elhelyezkedő hajóra változó irányú erőhatást fejt ki. A hajóra ható elmozdító erők hatását a kikötő kötelek akadályozzák meg. Töltés során a hajó, valamint a kikötő kötelek helyzete változik. Ezeknek a modellkísérletekben történő meghatározása nehézkes, viszont a vízszintes síkú erők ismeretében számíthatók. Az úszóműre ható vízszintes síkú erőket az orron ós a taton egy-egy egyértelműen definiált pontban elhelyezett műszerrel mértük. Első lépésben meghatároztunk egy olyan üzemet, amikor a mértékadó 10 m-es vízlépcső esetén a táblanyitás emelését 0,28 cm/s sebességgel kezdtük, majd megszüntettük egy ideig, azután 0,14 cm/s sebességgel folytattuk. így a töltés 1100 sec alatt befejeződött. A töltési üzem jellemzőit a 2. ábrán tüntettük fel. Vizsgáltuk, hogy az úszómű 30 25• £ <5s I' 1 ^ 12• I I, I 4f | v / \ / / iy mis Ocm/s Sr S^íTl —~ " 11 V 100 200 300 400 500 tdS, t[sj 600 800 900 1000 1100 2. ábra. A 10 m-es vízlépcső esetén meghatározott töltési üzem jellemzői. A kamrában levő hajóra ható erő maximuma a megengedettnek 1,3-szerese Puc. 2. XapaicmepucmuKU pewuMa nanoAHenua, onpedeAeHHoeo e CAynae nanopa 10 M. MaxcuMyM VCUAUH, deücmeywuieao na cydno e tcaMepe, 1,3-Kpamnan eeAuiuna donyacaeMOio ycuAua Abb. 2. Kennwerte des im Falle der 10 m-igen Staustufe festgestellten Füllbetriebs. Das Maximum der auf das in der Kammer befindlichen Schiff wirkenden Kraft ist das l,3fache der zulássigen Kraft