Hidrológiai Közlöny 1975 (55. évfolyam)
10. szám - Papp Gábor: Egynyilású kishidak duzzasztásának számítása
464 Hidrológiai Közlöny 1975. 10. sz. Papp G.: Egy nyílású kishidak HOSSZMETSZET A TENGELYBEN Vizszinszabaiygzo Wió Mérótü - m 9-y Piezometer hi vezetések Hjdfö Meratuk X J pÄTg • Cs i„ ap M, vedenc e Csillapító rics - —ír—ti P-M r-iezomét er kivezetes 6 1,21 4 5 «7 L fffl « í , 7 , JiTj»!, » « ; aT; tz s T 1?«ig t ií 3t 17,50 ALAPRAJZ Vízle eresztő nyilas ^EüL 1 V/zszinszabilyozó bakó •'> s Piezometer kivezetések 1 1 í 1 j 1 4 5 y,Sem; A-36eseten *33,!cm:i-12 esetén \Méróti W jiC Piezométer kivezetés Méritük , ITH p-M , védőlemez merev/'fc szögaceI ir'OJ.J.W j. Ü7 J. L gfl L 60 I 1 1 201 bS 4 1,17 M" í í JZjSO I—ZJO j.iLjMZ 9. ábra. A kísérleti csatorna általános elrendezési rajza. M—l:50 Puc. 9. Oßiifan cxeMa 3KcnepuMenmaAbnoeo Aomxa (Macuimaö 1 : 50) Abb. 9. Allgemeine Anordnungsskizze M—l:50 des Versuchskanals 1. csak egyenestengelyű, trapézszelvényű medrek duzzasztását vizsgáltuk, amelyekben a sebességeloszlás a tengelyre szimmetrikus, 2. a hídfők között keletkező kontrakciót az a viszonyszám meghatározásánál nem vettük figyelembe, hatása a ß alakváltozóban jelentkezik, 3. a szűkítés mértékét az ésszerűség határain belül vizsgáltuk és legkisebb a-nak az 5. ábra szerinti (%! = 0,192 értéket vettük, 4. egyetlen hídfőhosszat (10 m) vizsgáltunk, ami 2 X 3,5 m pálya — és 2x1,5 m gyalogjárószélességnek felel meg, 5. a kísérletet szilárd mederben végeztük, amelyben a hídfők és a csatlakozó mederburkolatok érdességeinek azonosságait biztosítottuk, 6. a hídfők által nem befolyásolt szakaszon 'permanens, egyenletes vízmozgást állítottunk elő. Ennek az alapvető áramlástani kérdésnek a biztosítására a hidat a vízszínszabályozótól felfelé olyan távolságra kellett elhelyezni, hogy az alvizen ismét kialakulhasson a hídnélküli állapotnak megfelelő zavartalan vízmozgás, a csillapító medencéktől lefelé pedig olyan távolságra, hogy a hídra ráfolyó víz már megfelelően csillapított, egyenletes sebességeloszlású legyen. A két szempont figyelembevételével előkísórlettel határoztuk meg a híd helyét a csatornában. A vizsgált hidraulikai jelenségnél a tehetetlenségi és a nehézségi erő volt az uralkodó, így a FROUDE-féle modelltörvónyt alkalmaztuk. A kísérlet elvégzéséhez egy 11,5 m hosszú 21 cm fenókszólességű, 1,5 rézsűhajlású, 44 cin magas bádogcsatorna állt rendelkezésünkre. A csatorna alaprajza, hosszmetszete ós a mérési helyek a 9. ábrán, az általános elrendezési rajzon láthatók. 5. A kísérlet eredményeinek feldolgozása A mért duzzasztási értékek és az azokat legjobban befolyásoló változók összefüggéseinek feldolgozására több lehetőség kínálkozott. Matematikai oldalról a AH=f( x,ß,v) liáromváltozós függvény mindenképpen segédparaméterek bevezetését tette szükségessé, míg az alkalmazás oldaláról olyan természetes követelményeket kellett teljesíteni, hogy — a segédváltozók megfelelő értékközökkel álljanak rendelkezésre, — a változók szétválasztása ellenére a számítás menete áttekinthető maradjon, — az eredményt lehetőleg számítás nélkül közvetlen leolvasással kapjuk meg. A feldolgozásra vonatkozó próbálgatásaink során megállapítottuk, hogy mindenképpen célszerű felhasználni THEODOR REHBOCK-nak 1917— 1926 évek között végzett terjedelmes kísérletsorozatára alapított azon észrevételét, hogy a duzzasztás értékét jellemző függvény konstans sebesség és csatlakozási alak esetén x-nak egészkitevőjű polinomjaként változik, azaz AH = «ja -I- a 2a 2 + a 3a 3 -f a 4« 4 Ez az észrevétel azért alapvető jelentőségű, mert a számolás és a szerkesztés az ilyen típusú függvényekkel a legegyszerűbb. Az észrevételt az általunk végzett kísérlet is igazolta. A továbbiakban már eltértünk Rehbock feldolgozásának metodikájától. A AH=f(a., ß,v) [cm] (5—1) alakú összefüggésben vegyük fel a ß és a v változó a 4. 1. portiban ismertetett valóságos értékei közül a /5 = 45°, és a v= 1,4 m/s-ot. Ezután AH az (5—1) szerint már egyváltozós függvény, azaz AH=f(a.) [cm] (5—2) A AH-wák. a-tól történő függése jellemzésére 4 kísérleti értékpárt kaptunk, amelyek alapján a görbe meghatározására két lehetőség kínálkozott: az első, a görbének a mérési pontokon keresztül történő közvetlen megszerkesztése, a második, meghatározni annak a AH = a l (z + a 2x 2 + ö 3« 3 4- a 4a 4, (5—3)
