Hidrológiai Közlöny 1979 (59. évfolyam)

2. szám - Aly Afifi Elssady: A belvízi hajózási vízszint paramétereinek számítása

78 Hidrológiai Közlöny 1979. 3. sz. Schulhof Ödön A belvízi hajózási víziút paramétereinek számítása A.LY AFIFI ELSSAD Y* A belvízi hajózás egyes kérdéseinek vizsgálatát célszerű rövid történelmi áttekintéssel kezdeni. Megállapíthatjuk ugyanis, hogy a vízi szállítások már az árutermelés korai időszakaiban megjelentek és lehetővé teszik a cserekereskedelem hatósugarának kibővítését. A vizek több célra való felhasználása, ill. az eredményt hozó hasznosítási módszer megtalálása a haszonban részesedő társadalmak gyors felvirágzásához vezetett. A termékek szállításának igénye hozta létre ezeken a helyeken a vízi szállítások különböző formáit, a belvízi, a partmenti, majd a nyílt-tengeri hajózás evezős és vitorlás bárkáit és hajóit (a Nílus vizén pl. már i. e. 3000 évvel megjelentek a szállító járművek). Az idők során a műszaki haladás egyre újabb és nagyobb hordképessógű hajók alkalmazását tette lehetővé, vízi szállítások fő mozgatóerAi azonban változatlanok: a fő forgalmi irányok jól tükrözik az egyes területek között lejátszódó árucserefolyamatokat. A víziköziekedós a szárazföldeket átszelő folyókon, az itt található tavakon ós más — gyakran mesterséges —víziutakon, valamint az óceánok és tengerek víztükrén bonyolódik le. Tanulmányunkban a belvízi közlekedés néhány kérdésével kívánunk foglalkozni. 1. A belvízi hajózás A belvízi hajózás a szárazföldeken belül felmerülő fuvarozási és szállítási igényeket elégíti ki, beleértve természetesen azokat is, amelyek — egyes torkolatvidéki kikötők közvetítésével — a tengerhajózás révén a szárazföld belsejéből más kontinensre irányulnak, vagy megfordítva, tengeri hajóból átrakva belvízi hajószállítással jutnak el rendeltetési helyükre. A belvízi hajózás a vízjármű használati jellegének megfelelően két nagy csoportra osztható, a tényleges fuvarozást végző belvízi szállításokra és a személyszállító tevékenységre. Mivel a két csoport — különösen az utóbbi kategórián belül a rohamosan gyarapodó létszámú üdülési és sportcélokat szolgáló kishajópark megjelenése óta — több szempontból eltérő műszaki követelményeket támaszt a hajózóút kialakítására vonatkozóan, vizsgálatunkat a továbbiakban le fogjuk szűkíteni az áruszállításra szolgáló vízijárművek forgalmi viszonyaira. 2. Hajózási paraméterek A hajózás által a víziút felé támasztott műszaki követelmények esetenként igen sokrétűek is lehetnek, amelyek együttes kielégítése végülis lehetővé teszi a vízijárművek normális üzemét. Részletesebben vizsgálva a hajózás feltételeit, a következő hajózási paraméterek alakulását tarthatjuk elsődleges fontosságúnak: — a vízmélység, amely a vizsgált víziút (szakasz) mentén a hajózási időszak során sehol, ill. soha nem csökken a mértékadónak tekintett vízijármű közlekedtetéséhez szükséges legkisebb érték alá (merülési mélység), — a víztükörszélesség, amelyet a mértékadónak tekintett vízijármű közlekedtetéséhez szük* Budapesti Műszaki Egyetem. séges mélységben kell a vízi jármű biztonságos vezetése érdekében biztosítani. — a kanyarulati viszonyok, amelyeknek összhangban kell lenni a víziutat használó vízijárművek mértékadó művelet képességével. —- hidak és átfeszítések, amelyeket a legmagasabb hajózási vízszint fölött, a mértékadó vízijármű közlekedtetéséhez szükséges szabadon tartandó magasságot figyelembe véve — legalább a biztonságos közlekedéshez előírt víztükör szélességben — kell elhelyezni. — az áramlási sebességek egyrészt a vízijármű tényleges haladását befolyásolhatják, másrészt, különösen „szűk" vízi útszakaszokon, a mozgó vízijármű körül kialakuló és azzal együtt mozgó lokális felgyorsulások a menetellenállás fokozódásához és a szelvényalak eróziós változásaihoz vezetnek. Az elmondottakból az következik, hogy szoros kapcsolat áll fenn a vízi út és az azon közlekedtethető vízijárművek paraméterei között. Ez a kapcsolat a hajózás történelmében először úgy jelentkezett, hogy az i— esetleg csak időnként — adott vízrajzi lehetőségekhez igazodva végeztek vízi szállításokat, kisebb hajókkal, többször nem a teljes hordképesség kihasználásával stb. 2.1. A hajózási vízmélység Az intenzív hajózás tette szükségessé, hogy a vízi út általános jellemzői és a lehetséges szabályozások figyelembevételével megállapítsák annak az ún. mértékadó vízi járműnek fő méreteit és menettulajdonságait, amelynek biztonságos forgalmát a vízi út lehetővé teszi. A mértékadó vízi jármű közlekedtetésének alapfeltétele így az egységes hajózási űrszelvény megteremtése. Az előzőekhez kapcsolódóan a következőkben részletezzük az űrszelvény méreteit meghatározó legfontosabb jellemzők megállapítási módszereit. A hajózáshoz szükséges vízmélység két részből tevődik össze: a mértékadóan terhelt hajó mer üléséből és a biztonsági vízmélységtöbbletből. A biztonsági vízmélységtöbblet a hajósebességtől és a mederfenék anyagától függ. A mértékadóan terhelt hajó merüléséhez tartozó vízmélység a hajósebességgel együtt nő, mivel viszonylag kis vízpárna esetén a hajóellenállás is rohamosan növekszik a hajósebességgel. Lassan haladó hajóknál ez a rohamos emelkedés kisebb vízpárnánál következik be, mint gyorsan haladó hajóknál. A szükséges biztonsági vízmélységtöbblet általában szilárd mederfenék esetén (szikla) nagyobb mint laza mederfenék (görgetett hordalék) esetén. Mindezek mellett;, a hosszú tolatmányoknál a hajó előrehaladásának hidrodinamikájából környezeti vízszintsüllyedés származik. Ezt a süllyedést