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. 407 q

0 határ-vízhozam tehát 34,4 m mederszélesség esetén: 30 1 o = 34,4 = 0,875 m

3/s-m. A határ-vízhozam Schoklitsch-íéle képletéből kifejezve az átlagos szemcseátmérőt, /= 6,5-10" 4 eséssel kapjuk: gj

1* 0,875-5,89-105 1,944-105 5,15 1,944 1,944-106 = 2,65 mm. Ez az érték jól megegyezik a Károlyi-féle mintavevővel fogott hordalók átlagos szemcseátmérőjével (2,36 mm). Q = 80 m

3/s vízhozamnál (mederszélesség, b = 35,9 m, /= 5,9 • 10~

4): 9g~80 <7 = * 35,9 7000-14,4-106(2,22-0,875) l7ö3 2,22 m

3/s-m = 0,0836 kg/s-m Megjegyezzük, hogy a számítási vízhozamhoz közelálló Q = 90,5 m

3/s esetén három függélyben vett ötperces minták alapján 0,011 kg/s-m hordalékhozamot kaptunk. Büterich képletével Q=80 m

3/s vízhozamra g

g = 15-2,43-102 (2,22—0,875) = 0,495 m

3/ó-m hordalókhozamot kapunk, ami 0,275 kg/s - m-nek felel meg. Rémy—Berzencovich összefüggését a rábai kísérleti folyószakaszra nem tudjuk alkalmazni, mert nem áll rendelkezésre elegendő számú összetartozó görgetett hordalékhozam-vízhozam adat. A csúsztatóerő-többleten alapuló összefüggések közül a Meyer—Péter képlet: 1000 • 2,42 • 5,9 • 104 = = 0,047 • 1650 • 0,00265 + 0,25 (1000) ^ y, 9g 9,81 =1,1 kg/s-m fajlagos hordalékhozamot ad. A túlzottan magas érték annak tulajdonítható, hogy a hordalékmozgás a vizsgált szelvényben 80 m/

3s vízhozamnál még távol van a kifejlett állapottól, így a képlet kiindulási feltételei nincsenek biztosítva. Bretting összefüggése, a d

g = 2,65 mm-hez tartozó r

0= 0,2 kg/m

2-tel számítva (2. ábra) g„=6,17-10- 2-L U>,20 ) 00265 ' = 6,17-10„(1,43 y 1 0, 10,85 ) 31 008 = 0,20 • 10"

4 m

3/s-m A hordalékhozam Q= 80 m

3/s vízhozamnál (vic = 1,04 m/s): fi ,041

3 (0,0025 V/

4 = 0,051 kg/s-m A kapott eredmény a természetben mért fajlagos hordalékhozammal azonos nagyságrendű. A rezsim-elmélet alapján történő számításokhoz először is a „zérus medertényező"-t kell meghatároznunk. Átalakítva az eredeti képlet együtthatóit a metrikus rendszernek megfelelően; ha d

m cm-ben szerepel és erepel és = 3,10• 10"

4 m

3/s-m fajlagos hordalékhozamot ad, amely 0,625 kg/s -m-nek feiel meg. Ez a képlet is általános hordalékmozgás esetén ad reálisabb eredményt, vagyis amikor a görgetett hordalék és a mederanyag szemátmérője közelítően azonos. A képletbe a mederanyag dg =8 mm átlagos szemátmérőjét helyettesítve és r

0=0,85 kg/m

2-tel számolva ha dm mm-ben adott. A képletben i>

2

0 a 20 °C hőmérsékletű víz kinematikai viszkozitása, v pedig a tényleges vízhőmérséklethez tartozó kinematikai viszkozitás. 3,63 "l/T 3,63-32,2 4^1,2 • 10~

5 -=20000 hozamot kapunk ami 0,04 kg/s • m-nek felel meg. Ez a hordalékhozam már közel áll az alábbi képletekkel végzett számítások és a tényleges mérés eredményeihez. A vízsebességeket tartalmazó összefüggések közül Samov képlete szerint a hordalékmozgás megszűnéséhez tartozó középsebessóg (d

m= 2,5 mm közepes szemcseátmérőt véve fel): F

0 = 3,7-0,0025 '

3 1,42 l

j=0,51 m/s, mely igen jól egyezik a helyszíni észlelésekkel. A szemösszetótel inhomogénitását figyelembe vevő tényező: K = kVd^= 0,6 FÖ7026 = 0,1 (angolszász mértékegységekben) &= 2 2 Fbo= 1^73 • 2,5'/4= 2,20 (elhanyagolva az egységhez közel álló utolsó tagot) Fb

0

/

u= 2,20

0,91

5 = 2,26 1= 6,5-104 i/ i/ , „ 2000 • 6,5 • 10" 46 Q Ve Vii / C = —— = 0,2606 "Q /1

2 2,2-2,26 Ha a b mederszélességet m-ben, a Q vízhozamot pedig m

3/s-ban helyettesítjük be, a fenti kifejezés a következő alakot nyeri: f(C) = 0,260 - (3,3 .&)V

6 - (34,5 <2)V

1

2 = = 0,260 • (3,3 • 36)

1/

e(34,5 • 80)V

1

2 = = 0,260-2,20-1,93 = 1,11 0,1 0,2 OA 0,6 1,0 2 4 6 810 20 W 60100 Szemcseátmérő [mm] 2. ábra. A kritikus csúsztató feszültség, r

0 változása a szemcseátmérő függvényében Shields szerint (20 °C-nál) Puc. 2. H3Menenue KpumunecKoü CKopocmu e/ieneHua r

0 e ipymtfuu om duaMempa tacmuif no Ulu/iőy (npu meMnepamype 20 °C) Fig. 2. The critical shear stress r

0 vs. partiele diameter relationship after Shields (at 20 deg. G)