Hidrológiai Közlöny 1982 (62. évfolyam)

12. szám - Dr. Hajós Béla: A kisvízszabályozási módszerekkel kapcsolatos kísérleti és gyakorlati tapasztalatok a Rajnán

Dr. Hajós B.: A kisvízszabályozási módszerek Hidrológiai Közlöny 1982. 12. sz. 567 egyenes következménye, a nagyobb hordalék elragadó erő. Ebből következik, hogy olyan szemcsés, laza mederanyag esetén, ahol a kimosás elkerülendő, vezetőművet kell építeni, viszont, ha erróziót akarunk elérni, (gázlók kimosatása) sarkantyúk alkalmazása a célszerűbb. További mérlegelendő szempont a gazdaságosság. A sarkantyúkhoz általában kevesebb építési anyag szükséges, a vonalvezetés utólagos javítása vezetőművek esetén nehéz, költséges, a sarkantyú (bizonytalan elméleti alapok miatt is) rugalmasabb megoldást jelent. A bizonytalanság elsősorban a művek ellentétes oldali távolságának, vagyis a folyó szabályozási szélességének meghatározására vonatkozik, amelynek pontos számítására korábban beváltnak nevezhető exakt módszerrel még nem rendelkezünk. A szabályozási szélesség helyességét, amelyet korábban a gyakorlat tapasztalatok döntöttek el, esetenként a vezetőműveknél áthelyezéssel, sarkantyúknál viszont csak hosszabbítással vagy rövidítéssel lehetett, ill. lehet ellenőrizni. Ilyen értelemben vizsgálva a vezetőművek alkalmazása kétségtelenül nehézkesebb, nagyobb átépítési munkát jelentő megoldás. A kivitelezés viszont a keresztirányú művek építése következtében a sarkantyúknál nehezebb. Az elmondottakból kifolyólag, a két műszakilag közel azonos hatású módszer közül, a helyes megoldás a helyi körülmények és tapasztalatok, célkitűzések esetenkénti mérlegelése után választható ki. 3. Kisvízsszabályozás sarkantyúk alkalmazásával Kisvízszabályozási sarkantyúkat külföldön már a múlt század második felében, hazánkban századunk elején alkalmaztak először (a Felső-Dunán), mivel a hajózás részéről növekvő követelmények, a szabályozási tevékenység folytatását tette szükségessé. A közel százéves munka sok érdekes, általános érvényű tapasztalatot szolgáltatott, amelyek összehasonlítását az előző pont alatt már részben ismertettük. A felesleges ismétlések elkerülése céljából utalunk a Szövetségi Vízépítési Intézet kísérleti eredményeire és a Rajnán legjobban bevált formákat, elrendezéseket kívánjuk bemutatni. A vizsgálatokat az említett intézmény karlsruhei kísérleti laboratóriumában egy 45 m hosszú 2,5 m széles, 0,595%

0 fenékesésű betoncsatornában (fix meder) végezték, folyamatosan változtatva a sarkantyúkat jellemző műszaki adatokat. A kísérleti eredményeket mutatja be a már említett 1. ábra, amelyből az előző összehasonlító elemzés mellett, a művek távolságának hatása is leolvasható. A kísérletek alapján megállapítható, hogy kisvízhozamoknál, tehát a művek koronaszintje alatti vízállásoknál a művek hosszirányú távolsága a vízmélységet jelentősen nem befolyásolja. Magasabb vízszintek esetén viszont a sarkantyútávolság növelése a vízmélység csökkenését vonja maga után. A vizsgálatok igazolták azokat a tapasztalati megfigyeléseket, hogy a sarkantyúk távolságának (A) növelésével a sarkantyúmezőkben egy bizonytalan, a főmeder áramlását zavaró, vízszintes tengelyű henger keletkezik, amely abban az esetben ha a távolság meghaladja a mű hosszának (L) kétszeresét, (A 2L) káros a hajóközlekedésre. A bizonytalan áramlási viszonyok a sodorvonal és ezzel összefüggésben a szabályozási vonal közelében futó áramvonalak lengését eredményezik, ami szélsőséges esetben a hajók, de különösen a vontatmányok számára veszélyes lehet. Hajózható folyókon A=L viszony alkalmazása célszerű. A sarkanvtú mederszűkítő hatása elsődlegesen az érdesség megváltozásban a Strickler— Manning féle —- c—kR 1/

6 — sebességtényező csökkenésében jelentkezik szemléletesen. A ,,k" simasági tényező változása a 2. ábrán látható. A görbéken a simasági tényezőt egyrészt a vízmélység, másrészt a beépítési viszony (L/B) függvényében ábrázoltuk, a sarkantyúmezőben és a művek elméleti szelvényében. A vízmélység változását tekintve három szakaszt lehet megkülönböztetni. Amíg a sarkantyúkon nincs átbukás, a simasági tényező az áradó vízzel csökken, majd a meghágás magasságában hirtelen növekedni kezd. Miután a sarkantyún kialakult a teljes átbukás, a görbe ismét átemenet nélkül csökkenni kezd. A beépítési viszony növelése az ábra szerint, amint az az elméleti meggondolások alapján is várható volt, a tényező csökkenését eredményezi. Az ábra alapján egyidejűleg látható, hogy a sarkantyúinezők szelvényében a változások kisebb mérté2220J ELMAGYARÁJÁT: ! A - Sarkantyúk távolsága l B - Csatornaszélesség \ L - Sorkantyúk hossza —L— Sarkantyúmezóben _ \ Sarkantyú felett 2. ábra. .4 simasági tényező változása a sarkantyú beépítésével Abb. 2. Änderung des Olattheits-Faktors durch Einbau von Buhnen