Hidrológiai Közlöny 1986 (66. évfolyam)
3. szám - Papp Gábor–Kozák Miklós–Kalina György–Kovács Ágnes: Hajózsilip töltésének–ürítésének kismintavizsgálata
S che l le r G y .—Schweit z e r F. : A k a rsztos heg y ségek vízfolyásul 141 Hajózsilip töltésének-ürítésének kismintavizsgálata Papp Gábor BME Vízépítési Tanszék 111] Hp., Műegyetem rkp. 3. Kozák Miklós BME Vízépítési Tanszék 1111 Bp., Műegyetem rkp. 3. Kalitul (Jyörgy Vízgazdálkodási Tudományos Kutatóközpont 1095 Hp., Kvassay .Tenő út 1. Kovács Ágnes BME Vízépítési Tanszék 1111 Bp., Műegyetem rkp. 3. Kivonat: Tanulmányunkban a körülfutó oldalesatornás töltósű-ürítósű zsilipkamra töltésénekürítésének kismintavizsgálatát és annak fontosabb eredményeit ismertetjük. A 92,8 m hosszú: 12,1 m szóles: 10,3 m töltési magasságú zsilipkamrát ós a körülfutó oldalosatornás töltő-ürítő rendszerét 1:36,67 méretarányban modelleztük. A töltő-ürítő rendszer kialakítására 48 változatot vizsgáltunk. A változatok kialakításánál liidraulikuihlií a töltési-ürítési idő csökkentésére, a közel egyenletes vízszintemelkedés,- süllyedés, a töltő vízsugár szétterülése, a zsilipelő úszóműre ható dinamikai hatások csökkentése, feltételének a biztosítására törekedtünk, míg pizilasúgossúgi szempontból a minimális keresztmetszetű, könnyen kivitelezhető körülfutó oldalcsatorna, töltő-ürítő nyílás méreteit és alakját kerestük. A kísérlet keretében: a) megállapítottuk adott táblanyitási időhöz ós körülfutó oldalcsatorna méretéhez a legkisebb töltési időt biztosító töltő- ürítőnyílás minimális keresztmetszeti területét és azok zsilipkamra menti helyét, b) kimutattuk, hogy a legkisebb töltési időt a közel négyzetalakú körülfutó oldalcsatornával lehet biztosítani, c) kb. 50%-kal csökkentettük a töltő vízsugár sebességcsúcsait a 20 cm átmérőjű töltő-ürítő nyílások alkalmazásával, s ezáltal csökkent a zsilipelő úszóműre ható hidrodinamikai hatás, valamint a zsilipkamrában a hosszirányú vízlengós is, d) csökkentettük a zsilipkamra alaplemezóhez közeli zónában az áramlástanilag árnyékolt tereket, ezáltal a zsilipkamra feliszapolódási hajlamát is. Az újrendszerű töltő-ürítő nyílással a zsilipkamra töltési-ürítési idejét kb. 1/3-dal, az úszóműre ható hidrodinamikus erőket kb. 1/2-del csökkentettük és ugyancsak csökkentettük a zsilipkamra feliszapolódási tendenciáját is. Kulcsszavak: kismintavizsgálat, hidraulika, hajózsilip töltése-ürítése, töltő-ürítő rendszer 1. Bevezetés A BME. Vízgazdálkodási és Vízépítési Intézete vízépítési tanszékének a laboratóriumában széles körű kismintavizsgálatot végeztünk a hazai viszonylatban leggyakrabban alkalmazott körülfutó oldalcsatornás töltésű-ürítésű zsilipkamrával. A kismintavizsgálatot a kedvezőtlen üzemi tapasztalatok indokolták. Ugyanis hordalékos vízfolyásokban a körülfutó oldalcsatornás töltésű-ürítésű zsilipkamrák fel víz felőli töltő-ürítő nyílásai, a zsilipkamrák, az alvízi támkapuk küszöbtere, továbbá a belvízi öblözetek viszonylag rövid időn belül feliszapolódnak. A töltő-ürítő nyílások feliszapolódása tovább fokozza a zsilipkamra egyenlőtlen töltődését, így fokozódik a töltés folyamán előálló hosszirányú vízlengés is, a küszöbterek feliszapolódása a kapuszárnyak mozgatását (nyitás-csukás) nehezíti, míg az alvízi öblözetek feliszapolódása a zsilipkamrába(ból)történőbe- (ki-)hajózás nautikai feltételeit rontja. A kisminta méreteihez és kialakításához a 13 éve üzemelő kiskörei hajózsilipet vettük alapul. A kísérlet során a töltő-ürítőn nyílások (méretét, alakját és a zsilipkamra menti helyét), továbbá a körülfutó oldalcsatornák szélességeit változtattuk. Célunk olyan gazdaságos, kivitelezési és üzemi szempontból előnyös töltő-ürítő nyílásrendszer- és oldalcsatorna-szélesség megkeresése volt, amelynek alkalmazása esetén a töltési-ürítési idő a lehető legkisebb, a vízszintemelkedés és -süllyedés a kamra hossza mentén közel egyenletes, a töltő vízsugár sebességcsúcsai csökkennek, így annak dinamikus hatása a zsilipelő úszóművek stabilitását nem veszélyezteti, az áramlástanilag árnyékolt terek nagysága és ezzel egyidejűleg az iszaplerakódás is csökken, mind a zsilipkamrában, mind pedig annak alvízi öblözetében. A 48 változat közül legjobbnak ítélt töltő-ürítő nyílásrendszerrel a zsilipkamra töltési-ürítési idejét 1/3-al, az úszóműre ható hidrodinamikus erőket 1/2-el csökkentettük és hasonlóképpen csökkentettük a zsilipkamra feliszapolódási tendenciáját is.
