Hidrológiai Közlöny 1975 (55. évfolyam)

12. szám - Dr. Rákóczi László: Vegyes szemcseösszetételű hordalék kritikus sebességének meghatározása

Dr. Rákóczi L.: Vegyes szemcseösszetételű hordalék Hidrológiai Közlöny 1975. 12. sz. 545 csak az apró kavics frakciónál tapasztalhatók. Mindezek ellenére megállapítható, hogy a mért vjcc és r

c értékek homogén szemcsefrakciók esetén összhangban vannak az irodalmi adatokkal. b) Áttérve ugyanezen szemcsefrakciók keverékbeli viselkedésére, a 7. és 8. ábrán egyaránt azt láthatjuk, hogy mindegyik keverék esetében a d

g-t is magába foglaló durva homok jelzett szemcsefrakció érte el elsőként az első mozgási fázist és ezek Vh

C, illetve t

c értékei igen közel állnak az ugyanezen frakció homogén beépítésekor észlelt első mozgási fázisához tartozó vtc, illetve r

e értékekhez. Ez a megfigyelés nem támasztja alá Egiazarov elméleti úton kapott következtetését, mely szerint a keverék magasabb x

e értéknél indul mozgásnak, mint a homogén összetételű hordalék. Figyelemre méltó, hogy a legnagyobb szórású ,,1." keverék esetében lényegesen kisebb r

e érték tartozik az említett szemcsefrakció keverékbeli első mozgásfázisához, mint homogén beépítés esetén. c) Az áramlási sebességet, illetve a csúsztatófeszültséget tovább fokozva, a finom homok és az apró kavics jelzett frakció éri el — gyakorlatilag egyidőben — az első mozgási fázist, világosan rámutatva arra, hogy a finomabb szemcsék kimozdulása a durvább szemek árnyékoló hatásának megszűnésétől függ. A finom homok frakció a második kritikus mozgási fázist a durva homok frakcióval egyszerre éri el. Az apró kavics frakció második mozgásfázisának eléréséhez kissé magasabb vt

c, illetve t

c szükséges. Ebben az esetben tehát az apró kavics szemeket körülvevő kisebb szemcsék intenzív kimosódása az előfeltétele a durvább szemek fokozottabb mozgásának. d) A clg-né 1 kisebb átmérőjű finom homok frakció lényegesen (kb. 80%-kal) magasabb középsebességnél éri el első mozgási fázisát, mint homogén frakcióként. A második mozgási fázis keverékben kb. 30%-os középsebesség-növekedésnél következik be. A d

g-t magába foglaló frakció első mozgási fázisa keverékben gyakorlatilag ugyanakkora középsebességnél következik be, mint homogén esetben. A második mozgásfázisnál kb. 10% középsebességtöbblet jelentkezik vegyes szemösszetétel esetén. A d

g-né\ nagyobb átmérőjű szemcsefrakció keverékben 10%-kai alacsonyabb középsebességnél éri el első, és kb. 5%-kal alacsonyabb középsebességnél második mozgási fázisát, mint homogén frakcióként. A kritikus csúsztatófeszültségeket tekintve ugyanez az irányzat érvényesül, azonban a mérési pontok nagyobb szóródása miatt a százalékos eltérések megadása nehezebb. (Finom homok: 10— 13-szoros, illetve 4-szer magasabb r

c a keverékben; durva homok: azonos r

c, illetve 60—70%-kal magasabb T

c a keverékben; apró kavics: 30—70%-kal illetve 40—50%-kai alacsonyabb r

e érték a keverékben a homogén frakcióhoz viszonyítva.) 2. További homok-kavics keverékek jelzőanyagos vizsgálata A dg — 0,48 mm átlagos szemcseátmérőjű öt különböző összetételű homok-keverék 0,1—0,35 milliméter közötti jelzett frakcióját vizsgálva csak homogén frakcióként sikerült kritikus sebességet mérni (21, illetve 30,5 cm/s), a keverékekből azonnal kimosódtak, mihelyt nyugvó helyükről kimozdultak. A d

a-t magába foglaló 0,4—0,6 mm közötti jelzett frakció szemcséi 6—7%-kai magasabb középsebességnél érték el az első mozgási fázist, mint homogén frakcióként, második mozgási fázisuk kritikus középsebességei a keverékekben viszont jól közrefogják a homogén frakció második mozgási fázisához tartozó vt

e értéket (10. ábra). A 0,7—0,1 mm közti durva homok frakció első mozgási fázisához tartozó középsebességek ugyanígy szóródnak a homogén frakciónál észlelt vt

e érték körül. A második mozgási fázist csak két keveréknél sikerült megfigyelni; az ezekhez tartozó vt

e értékek 5%-kal alacsonyabbak a homogén frakció V]c

0 értékénél. Figyelmet érdemel a legnagyobb szóródású ,,1" jelű keverék, melynél a középső jelzett frakció 5—10%-kai magasabb t'ie-nél érte el mindkét mozgási állapotot, mint a többi keverékekben. A 0,7—1,0 mm közötti durva homok frakció a homogén frakció második mozgási fázisához tartozó íJtc-nél is nagyobb középsebességnél érte el első mozgási fázisát. Meg kell jegyezni, hogy a Vn változásainak ilyen érzékenységű mérését az azonos kísérleti körülmények tették lehetővé. A kritikus csúsztatóerő értékek érdekessége, hogy mind a középső, mind a durva homok jelzett frakció rc értékei jóval meghaladják a Shields görbéből kiolvasható értékeket. Itt is feltűnő az „1" jelű keverék jelzett frakcióinak a többi keverékekben Jelmagyarázat a 7. ábrán 35 30-4 I 26 TD0,10-0,35 mm 0AO-O,6O mm 0,70-1,00 mm fjjojstrim (psjsö)mm 'tJfuWram (feísiTd-0,1mm' 'Hjelsjmn(fejsö)d-0,2mn 1,0 © © 1,5® © 2,0 ©2? A szemcse-keverék szórása, 6 [mm] 10. ábra. A jelzett szemcsefrakciók kritikus középsebességének változása a szemcse-keverék szórásának függvényében (dg—0,48 mm ) Fig. 10. Critical mean flow velocities for the marked grain fractions as function of grain-size standard deviation (d

g=0,5 mm )