Hidrológiai Közlöny 1971 (51. évfolyam)
8-9. szám - Dr. Rákóczi László: Tapasztalatok az empirikus és fél-empirikus görgetett hordalékhozam összefüggésekkel kapcsolatban
402 Hidrológiai Közlöny 1971. 8—9. sz. HIDROLÓGIA Tapasztalatok az empirikus és fél-empirikus görgetett hordalékhozam összefüggésekkel kapcsolatban Dr. RÁKÓCZI LÁSZLÓ* Bevezetés A görgetett hordalékhozam közvetlen mérésére szolgáló eszközök és módszerek hiánya, illetve nagyiokú pontatlansága miatt a szakterület kutatói elsősorban laboratóriumi hordalékmozgási kiserletek alapján alakítottak ki teljesen, vagy részben tapasztalati összefüggéseket a hordalékhozam számitasára. Ezek az összefüggések többnyire csak tökéletlenül alkalmazhatók természetes vízfolyásokon a kísérleti csatorna és a folyómeder víz- és horüalékszállítási paramétereinek nagyfokú különbözősége miatt és megbízható hordalékmérések hiányában ellenőrzésük, illetve együtthatóik helyi megnatarozása is nehézkes. A laboratóriumi kísérletek mégis igen nagy jelentőségűek, mert feltárták és tisztázták a hordalékmozgás különböző fázisait, a mederalakzatok kialakulását és a fázisok közötti átmenetek hidraulikai leiteteleit. A hordalékkutatás súlypontja elsősorban a nyomjelzős eljárások bevezetése óta a termeszetben végzett megfigyelések, vizsgálatok felé tolódik. Ez a folyamat a jövőben csak fokozódJiat, hi sze n mindinkább nő annak a szükségessége, hogy a laboratóriumi üvegcsatorna kísérletek és a z elméleti megfontolások eredményeit természetes medrekben alkalmazzuk, illetve ellenőrizzük. A tanulmány a teljesen, vagy nagyrészt tapasztalati alapokon felépített hordalékhozam-összeí üggé s eket tekinti át és utal alkalmazhatóságuk foK.ar a és korlátaira. Ezen kívül összefoglalja a jelző a ny ag O S eljárások alapeseteit és az általuk ny e rhető helyszíni mérési eredmények felhasználását a görgetett hordalékhozam számítására. 1. A víz- és a hordalékhozam kapcsolatán alapidő összefüggések Schoklitsch szerint [1] 7000 ®/ 2, . fd (1) A határ-vízhozam: 2 0= 1944-101*13 Vegyes szemcseösszetételű hordalók esetén a szemeloszlási görbét di közepes szemcseátmérővel jellemzett osztalyközökre keli osztani és a teljes hordalékliozamot az egyes frakciók hozamának összegeként kell számítani: 9g=9m-Pi + ffo2--Pa + g 03-P3+ • • .+g an-Pn, ahol Pi.. ,P n az egyes szemcsefrakciók súlyszázaléka a keverekben (i.P=lÜÜ). A Schoklitsch-féle képlet Gilbert kísérleti adatain [2] alapul, melyek egyenletes szemcseösszetételre és nagy esésekre (3,3 —28%„) vonatkoznak. Alkalmazhatósága ezért eléggé korlátozott. Valószínűleg ez az oka, hogy egyszerűsége ellenére nem terjedt el széles körben. Közép- ós alsó szakaszjellegű folyókon (pl. a Rába kísérleti szakasza) túlzottan nagy hordalékhozam értéket ad. Hasonló alakú a Bitlerich-íéle képlet [3]: g,=k i(<Z-?o)J"> (2) kavics esetén &i=15 ; n—0,5. A k együttható és az n hatványkitevő értéke különbözteti csak meg a számos azonos felépítésű hordalékhozamképletet. így Zschiesche szerint [4, 5]: m,=0,627 ; Vasey szerint [6]: n—9l8 — l,l'S; Mac Dougall szerint [7]: n—1,35 — 2,0. A k együttható tartalmazza a különböző mértékrendszerek közötti átszámítási tényezőket is. Figyelemre meitó az n hatványkitevő értékének nagytokú ingadozása. Kémy — Berzencovich matematikai-statisztikai alapon vezetett le összefüggést a középvízhozam és a görgetett hordalékhozam között [8, 9]. A folyó teljes vizhozamtartományát olyan osztályközökre (csoportokra) osztja, melyekhez közelítően egyenlő számú görgetett bordalékmérés tartozik. Egy-egy csoport közepes hordalékhozamát a csoportba eső összes liordalekmérési eredmény számtani középértékével veszi egyenlőnek: ahol g g a mederszélesség 1 fm-én áthaladó görgetett hordalékhozam (száraz súlyban) [kg/m-s] q a mederszélesség 1 fm-én átfolyó vízhozam [m 3/s -m] q 0 a görgetett hordalékszállítás megindulásához tartozó vízhozam a mederszélesség 1 fm-ére vonatkoztatva [m 3/s-m] d a szemcseátmérő [mm] I a meder esése [m/m] * Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet, Budapest. »=í gg köz n (3) Egy-egy csoport közepes mértékadó vízhozamát az alábbi képletből számítja: Qköz — " i=1 2 ^ i=i (4)
