Hidrológiai Közlöny 1979 (59. évfolyam)

12. szám - dr. Haszpra Ottó–Ujfaludi László: A Nagymarosi Vízlépcső parti környezetében várható szivárgások laboratóriumi vizsgálata

538 Hidrológiai Közlöny 1979. 12. sz. Dr. Haszpra O.—Üjfaludi L.: A Nagymarosi Vízlépcső 5. ábra. A fokozatos közelítés során a szádfal mentén mért potenciál-értékek h a piezometrikus nyomásszint az alvíz fölött, E a feívfz és az alvíz szintkülönbsége Puc. 5. 3nanenun nomenifuaAoe, 3a(ßuKcupoeaHHbie eo3Ae uinyHmoeoü cmeHbi e xode nocmeneHHOzo npuőAuw:eHua Abb. 5. Die während der stufenweisen Annäherung der Spundwand entlang gemessenen Potentialwerte h das piezometrische Druckniveau über demjünterwasser, H Niveauunterschied zwischen dem Unterwasser und Oberwasser tők meg függőleges egyenes alkotósereggel. így a kilépési környezet mozgásjellemzőinek meghatározására, részben annak viszonylag kis méretei miatt is, az ismertetett elektromos analóg modell nem alkalmas, ezért ott a következő megoldásokhoz folyamodtunk: A kilépési magasságokat az esetek egy részében háromdimenziós résmodellen (Hele—Shaw-féle modellen) határoztuk meg [6]. Az elektromos analóg modellen kapott ekvipotenciális vonalak alapján olyan áramvonalakat szerkesztettünk, amelyek között páronként a teljes hozam 10%-a folyt. A szivárgási zóna különböző helyein két-két áramvonal által közrezárt áramlási sávot 1 : 100 méretarányú résmodellbe képeztünk le. A kilépési magasság ezen pontosan és megbízhatóan mérhető volt. Néhány esetben az előbbiek szerinti áramlási sávokra Numerov képletével [5] számítottuk a kilépési magasságokat: htil,lm„+0,5 2(L

0+ÖÄH) H

2 ahol H a felvíz és alvíz szintkülönbsége, m

a az alvízi rézsű szögének cotangense, L

n a felvíz magasságában levő belépési pont és az alvízi körömpont távolsága. Ellenőrzésképpen a Numerov-képlettel a modellezett esetek kilépési magasságát is kiszámítottuk és a mérési eredményekkel elég jó egyezést kaptunk, bár a képletet Numerov kétdimenziós áramlásra állította fel. A rézsűk stabilitásával kapcsolatban először röviden utalunk néhány elvi megállapításra. Abban az esetben, ha az alvíz zérus — pl. építési állapotban az A. és B. pont környezetében lejátszódó szivárgásnál — a kilépési gradiens közelítőleg a rézsűhajlással egyenlő [4], tehát az említett esetben: 0,5. Ez jóval nagyobb, mint a számított kritikus gradiens, eszerint az építési állapot parti rézsűi nem stabilak. Ha pedig alvízi borítás van — mint a végleges állapot rézsűinél, — akkor az alvízszinttel való metszésvonalon fellépő szingularitás miatt a kilépési gradiens értéke e vonal mentén elméletileg végtelen, ami a rézsű feltétlen megbomlásával jár. A vízlépcső végleges állapotában az érintett rézsűk felületét — más okok miatt — szűrőzött burkolattal látják el, amely szivárgás ellen is megfelelő védelmet nyújt. Az építési állapot burkolatlan rézsűinek stabilitási problémájával azonban foglalkoznunk kellett. Ezt a rézsüláb 1 : 1 méretarányú laboratóriumi vizsgálatával oldottuk meg [6]. A homokmodell-csatornába beépített talaj szemeloszlása hasonló volt a Vízlépcső környezetében található homokos kavicshoz. Ebből a talajból az építési állapot 1 : 2 hajlású alvízi rézsűjének alsó (92 cm magas) szakaszát alakítottuk ki 1:1 méretarányban, a felvízoldal (a rézsütest) felől egy potenciálfelületet megközelítő függőleges hatarolással. Az így előállított talajtest tehát nem kisminta, nem kicsinyített modell, hanem a főkivitelnek a probléma szempontjából jelentőséggel bíró részlete. E talaj-test felvíz felőli oldalán vízszintszabályozó segítségéve] olyan szintet állítottunk elő, hogy az alvízi rézsü-szakaszon létrejövő kilépési magasságok ugyanakkorák (ill. a biztonság kedvéért valamivel nagyobbak) legyenek, mint a résmodellben mért, számítással is ellenőrzött értékek. Ily módon sikerült a veszélyeztetett rézsüszakaszon a főkivitelhez hasonló körülményeket létrehozni, és a rézsű állapotában végbemenő változásokat tanulmányozni. 3. Eredmények Ebben a fejezetben a Vízlépcső építési és végleges állapotában létrejövő szivárgás mozgásjellemzőire a modellkísérletek alapján kapott eredményeket ismertetjük. Az elnevezések értelmezése a következő: A szivárgási tartomány határa az a vonal, amelyen kívül a szivárgó víz mennyisége elhanyagol6. ábra. Az építési állapot egyik modellje kialakítás közben Puc. 6. Oöhü U3 ModeAeü cmpoumeAbHoao cocmoHHUíi (eud npu cöopKe) Abb. 6. Modell des Bauzustands während der Ausbildung