Hidrológiai Közlöny 1971 (51. évfolyam)

8-9. szám - Dr. Rákóczi László: Tapasztalatok az empirikus és fél-empirikus görgetett hordalékhozam összefüggésekkel kapcsolatban

406 Hidrológiai Közlöny 1971. 8—9. sz. Dr. Rákóczi L.: Tapasztalatok az empirikus: anyag mozgását és meghatározzák szétszóródási területének határait, valamint súlypontját. Az utóbbi céljából megállapítják az egységnyi térfogatú mintában talált jelzett szemcsék száma, illetve az észlelt sugárzás intenzitásának változása alapján a jelzőanyag töménységének térbeli eloszlását. A hordalékmozgás középsebességéül többnyire a jelzőanyag-folt súlypontjának haladási sebességét fogadják el. A d' mozgási rétegvastagságot homokmeder esetén a jelzett szemcséknek a különböző helyekről vett zavartalan fenékanyagmintákban észlelt betemetődési mélységei átlagával veszik egyenlőnek. A kapott értéket nagyságrendileg az átlagos dünemagassággal való összevetés útján lehet ellenőrizni [32], Kavics esetén zavartalan minták vételéről nem lehet szó. Ilyen folyókon esetleg az árhullám levonulása alatt mozgó, de utána szárazra került zátonyokon végzett leásással állapítható meg a jelzett hordalékszemek betemetődési mélysége. A jelzőanyagos eljárás másik módja, amikor ismert K [kg] súlyú jelzett hordalékanyagot helyeznek a b [m] szélességű mozgó medersávba és a megfelelő elkeveredést biztosító úthosszal lejjebb kiválasztott észlelési szelvényben mérik a jelzőanyag töménységének időbeli változását. A méréseket addig folytatják, amíg a teljes beadagolt K mennyiség átvonul a szelvényen. A hordalékhozamot az alábbi összefüggésből számítják: üo = K b-G [kg/s-m], (32) sét. Blench [33] az úgynevezett „rezsim esés'

s képletébe vonja be a keresztszelvényen időegység alatt áthaladó görgetet hordalék száraz súlyának és a víz súlyának 1/100 000-ben kifejezett hányadosát, C-t: I=k1

11 FJ

1

2 V 6/^1 V12 m, Kb /

BQ ahol k a „meander-korrekciós tényező" 2—2,75^ (egyenes szakaszon A =1,0) FM a „zérus medertényező"; K— (j> a kinematikai viszkozitás,. g a nehézségi gyorsulás); b a mederszélesség; Q a vízhozam, f(C) a Blench-féle görbével megadott hordalékhozam-függvény. A fenti mennyiségek angolszász mértékegységekben szrerepelnek (láb—font — másodperc). A hordalékhozam függvény az előbbi egyenletből kifejezve: f (C) = KI-b^Q^

2 kF, 1

1 12 60 ahol C a jelzőanyag-töménység időbeli változását feltüntető görbe alatti terület. Az előbbi eljárás változata a jelzőanyag folyamatos adagolásán alapuló módszer [33]. Az észlelési szelvényben csak addig mérik a töménységet, míg az állandó értéket nem ér el (C

k). A számítási képlet ez esetben: kg/s-m], (33) ahol qj a jelzőanyag beadagolásának üteme [kg/s]. Az észlelési szelvénynek a beadagolás helyétől mért távolságát előkísérletekkel határozzák meg. Mindkét utóbbi eljárás permanens áramlási állapotot tételez fel a mederben, ami a természetben ritkán teljesül több egymást követő napon vagy héten át. Ezért a gyakorlatban a hordalékmozgási sebesség mérésén alapuló módszer inkább használható, az utóbbi két eljárás alkalmazása pedig akkor kerülhet előtérbe, ha a hordalék mozgás élénk. Bár egyes gyakorlati kérdések hazánkban még tisztázatlanok, megállapítható, hogy a jelzőanyagos eljárások segítségével érdekes összehasonlítások tehetők a különböző tapasztalati és elméleti képletekkel számított, vagy a hordalékfogóval mért hordalékhozam értékekkel. 4. A hordalékhozam számítása a rezsim elmélet alapján A folyók rezsim-elmélete az előzőektől teljesen eltérő oldalról közelíti meg a folyók mederalakító folyamatát és ezen belül a hordalékmozgás kérdéA rezsim elmélet elsősorban olyan folyókra alkalmazható, melyek saját hordalékukhoz hasonló összetételű alluviális mederben folynak. Kiegyenlített vízszállítású, homokmedrű folyók esetében,, egyenes szakaszon az Einstein függvényhez hasonló fokú megbízhatósággal közelíti meg a mért értékeket [29], Bár Blench kavics mederre is alkalmazza elméletét, az egy durva kavics medrű, nagyesésű hegyi folyón végzett összhasonlító vizsgálat során [31] a fogóval mért hozamoknál jóval magasabb értékeket szolgáltatott. 5. A mért és számított görgetett hordalék - értékek összehasonlítása Az ismertetett empirikus és fél-empirikus hordalékhozam képletek közül a gyakorlat szempontjából fontosabbak alkalmazását a Rába, a Dráva és a Duna hidraulikai adataival végzett számítások segítségével mutatjuk be. A képletcsoportok sorrendjében haladva mindegyik csoport egy-két jellemző képletét használjuk, hogy összehasonlítva a kapott eredményeket, megvilágítsuk a képletek szerkezetének, illetve az alapul vett hidraulikai mennyiségek hatását. A számítási példáknál kihagytuk az egymástól csak együtthatókban különböző, de a bemutatottal azonos szerkezetű képleteket, valamint azokat, melyek bonyolult felépítésüknél fogva nem célszerűek a gyakorlati szakember szempontjából. a) A Rába folyó Nick-Pápóc közötti kísérleti szakasza Schoklitsch összefüggése: A kísérleti folyószakaszon végzett hordalékmérések alapján megállapítottuk, hogy számottevő görgetett hordalékmozgás csak 30 m

3/s feletti vízhozamoknál van. A képletben szereplő egységnyi mederszélességre jutó.