Hidrológiai Közlöny 1971 (51. évfolyam)
8-9. szám - Dr. Rákóczi László: Tapasztalatok az empirikus és fél-empirikus görgetett hordalékhozam összefüggésekkel kapcsolatban
Dr. Rákóczi L.: Tapasztalatok az empirikus Hidrológiai Közlöny 1971. 8—9. sz. 405 A fenti kifejezés Goncsarov [19] képletéhez hasonló, azonban v 0 a görgetett hordalékmozgás megszűnéséhez tartozó középsebesség: i/ ii v 0=3,7d m h (26) K a hordalék szemösszetételének in homogenitását kifejező tényező: K = k}fd^ 0 Roszszinszkij képlete figyelembe veszi a sebességpulzációt is [26] g g=0,2d myhkv kv/ o , kv k -<p v) + 0,4^-exj) Vf fe-'f ahol [kg/s-m], (27) ~Vf a pulzáló fenék-sebesség átlagos értéke ; a x a fenéksebesség hosszmenti pulzációs összetevőjének mértani középértéke ; h ) g r afikonból vehető Vf 0 a pillanatnyi fenéksebesség, mely mellett az adott d m közepes átmérőjű hordalékszemcse még nem jön mozgásba ; Értéke közelítően: 7,7]/^ ~vjc a középsebesség átlagos értéke ; k a pulzáló sebesség és a középsebesség átlagának aránya ; Az utóbbi tényező értéke viszonylag nagy vízmélységeknél ( . _ ,— > 3o) az alábbi: 0,7 dm ) , 1,25 lg 6,16h 0,7 d' v (28) korlátlanul és növekedése egészen más jellegű a homok-, mint a kavicsmedernél. Az előbbi esetben a mozgó dünék, illetve anti-dünék átlagos magassága sokszorosa a szemcseátmérőnek, míg durva kavicsmederben dünék alig, vagy egyáltalán nem alakulnak ki és a mozgó réteg vastagsága a tapasztalatok szerint a ú t J átlagos szemátmérő egy-kétszerese. A hordalékszemcsék haladási sebességét, v/,-t Velikanov más szovjet kutatók kísérletei alapján a (v — v 0) sebességtöbblet lineáris függvényeként fejezi ki, feltéve, hogy v 0 ugyanarra a hordalókszemcse-frakcióra nézve állandó. Ez a feltétel természetesen csak homogén szemösszetételű hordaléknál teljesül, mert kísérletek [28] és elméleti megfontolások [29] szerint a gyakorlatban csaknem minden esetben előforduló vegyes szemösszetétel esetén az egyes frakciók megindulásához tartozó v 0 kritikus középsebesség nagysága a szemeloszlás függvénye. A teljes keresztszelvény hordalékszállításának számításakor a fenti problémához járul még a hordalékmozgási sáv szélességének meghatározásában levő bizonytalanság. Á legtöbb folyón a rövid tartósságú, kivételesen nagy árhullámoktól eltekintve, a lényegesen hosszabb tartósságú és gyakoribb közepes nagy vizek idején a görgetett hordalék csak a keresztszelvény szélességének egy bizonyos hányadában mozog. Simons és társai homokmeder esetére az alábbi összefüggést adják [30]: (1 — [m 3/s • m], (30) ahol / a hordalék hézagtényezője ; X = a teljes térfogat — a tömör rész térfogata a tömör rész térfogata <jv annak a valószínűsége, hogy a pillanatnyi fenéksebesség meghaladja v f 0-t ; rp v annak a valószínűsége, hogy a pillanatnyi fenéksebesség meghaladja azt az értéket, amely mellett az adott szemcse lebegni kezd. Ez az érték grafikonból vehető adott d esetén. Velikanov teljesen más irányban indulva el, a mederfenéken legfelül elhelyezkedő d' vastagságú hordalékrétegben mozgó szemcsék térfogatának az egész térfogathoz való viszonyát jelentő m tényezővel fejezi ki a hordalók hozamot [27]: g g=md'Vh [m 3/s • m]. (29) A képlet előnye egyszerű felépítése, a benne foglalt tényezők számértékének meghatározása azonban inkább becsléssel, mint közvetlen méréssel történhet, ezért sok bizonytalanságot rejt magában. Nyilvánvaló, hogy az m tényező értéke valamilyen egyenes arányban áll a vízfolyás v középsebességével, hiszen minél nagyobb a sebesség, annál nagyobb a mozgó szemcsék részaránya. Növekszik a mozgó réteg vastagsága is, bár nem h' a dünék átlagos magassága (echográffal mérve) ; C\ a dünék mozgásától független görgetett hordalékhozam, mely zérussá válik, ha a medret a dünék teljesen befedik. A hordalékmozgás átlagos sebességének és a mozgó sáv szélességének közvetlen helyszíni mérését teszik lehetővé az utóbbi két évtizedben bevezetett és egyre jobban terjedő jelzőanyagos (tracer) eljárások, melyek a mozgó réteg vastagságának becsléséhez is értékes támpontot adhatnak [31]. Megjegyezzük, hogy kavics meder esetén a különböző megoldású elektronikus hordalékzörej-hallgató készülékek is alkalmasak a mozgási sáv lehatárolására, de a jelzőanyagos eljárás alkalmazása nem függ a szemcseátmérőtől. Az egységnyi mederszélesség hordalékhozamának kifejezése a Velikanov-féle képlethez hasonló: g g = Vhd'y'h [kg/s-m], (31) ahol yii a száraz hordalék térfogatsúlya. Az eljárás lényege az, hogy a lumineszcens festékkel vagy radioaktív izotóppal jelzett hordalékszemcséket egy keresztszelvény egy vagy több pontján a mederfenékre helyezik, majd az előbbi esetben sorozatos mintavétellel, az utóbbi esetben sugárzásmérő műszerrel nyomon követik a jelző-
