Hidrológiai Közlöny 1993 (73. évfolyam)

5. szám - Papp Gábor: Törttengelyű energiatörő medencerendszer kismintavizsgálata

276 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1993. 73. ÉVF., 1. SZÁM 1. táblázat A kísérlet során mért h2 = f/hi/ és L = f(hi) egyenletei Medence szélesség Q m

3/s vízhozam (ml 297 400 552 700 810 B=45 m h

2=l,5+0,91hi L=50,70-0,50hi h2=l,8+0,91hi L=60,14-0,43hi h2=2,3+0,90bi L=68,81-0,55hi h2=2,9+0,90hi L=75,85-0,31hi h2=3,5+0,90hi L=95,80-l,73hi B=40,6 m h2=1.4+0,93hi L=48.58-0,87hi h

2=1.9+0,90hi L=52,81-0,10hi h

2=3,5+0,83hi L=74,37-0,26hi h

2=5,0+0,75hi L=74,66-0,29hi h

2=6,2+0,71hi L=73,95+0,45hi B=35,7 m h2=2.4+0,84hi L=29.47+l,09hi h

2=2,8+0,84hi L=31.14+l,24hi h

2=4,0+0,77hi L=53,96-0,47hi h

2=5,5+0,73hi L=67,71-0,91hi h2=7,3+0,64hi L=74,03-0,86hi B=31,5 m h2=2.5+0,87hi L=36.43+0.57hi h

2=3,5+0,82hi L=46.74+0,17hi h

2=5,0+0,75hi L=44,62+l,29hi h2=6,4+0,72hi L=70,61-0,80hi h2=8,0+0,66hi L=77,ll-0,69hi h

rtői függő regressziós egyenleteit. Az eredményt medenceszélességenkénti bontásban a 14. ábra és az 1. táblázat mutatja. Ebben a fejezetben ismertetett kismintavizsgálat kapcsolódik ugyan a célul kitűzött törttengelyű medencerendszerrel kapcsolatos feladatok megoldásához, de az eredményei más célú feladatok megoldására is alkalmasak. A vizsgálat gyakorlati jelentősége az alábbiakban van: a) Négy medenceszélességben öt-öt vízhozamnál kimutatja az összetartozó vízmélységek és a vízugráshosszak változását (14. ábra). Ezzel a vizsgálattal kapcsolatban rámutatunk, hogy a hivatkozott ábra bal felső ábracsoportján a ^i-hez tartozó hi mélység 5 %-on belüli eltéréssel nagyobb annál a hz mélységnél, mint amit a 3. fejezetben a fi = 45 m széles medencében, Q = 810, 552, 297 rrf/s vízhozamnál a vízfelszín rögzítése alkalmával a legnagyobb vízmélységre /12-re mértünk (5. ábra 4—4; b-b metszetű vízfelszín). Tehát pl. amíg a 5. fejezetbeli vizsgálatnál fi = 45 m széles medencében Q = 810 m /s-nál a törésszögtől függetlenül a felvízi medence homloklapjánál h\ = 8,20 m-t, a legnagyobb vízmélységre I12 = 10,5 m-t mértünk, addig a 14. bal felső ábrán a h\ = 8,20 m-hez, Q = 810 m /s-nál h

2 = 11 m mélység tartozik. Az eltérés oka, hogy a 3. fejezetbeli mérésnél /12-t a 8 m-kénti vízszintrögzítésekkel egyidejűleg a törttengelyű medence körülményei között, a 14. ábrához kapcsolódóan pedig extrém esetként a vízugiás végén az intenzíven hullámzó tarajon (5.2. pont) mértük. Az egyformán értelmezett, de a két vizsgálat keretében mért /12-nek az 5 %-on belüli eltérését a külön célvizsgálat miatti adottságként kezeljük, és azt elfogadhatónak tartjuk. A fenti körülmények miatt a tört- és az egyenestengelyű kismintákat a hi és h2 mélységek vonatkozásában egymás hidraulikai ekvivalenciájának tekintjük. b) Adott alvízi vízhozamgörbe esetén orientál az energiatörés szempontjából legkedvezőbb medenceszélesség kiválasztására. c) Medenceszélességenként lehetővé teszi az egyenlő mértékű visszaduzzasztást okozó vízhozam meghatározását. 6. A medencerendszer méreteinek meghatározása A medencerendszer alaprajzi elrendezését és a felvízi bukókorona kialakítását a 3. fejezetben ismertettük (4. ábra). Ebben a fejezetben a medencerendszer méreteinek meghatározását ismertetjük, külön a 7 m és külön az attól kisebb átmérőjű alagútakhoz csatlakozó medencerendszerek esetén. Hivatkozva az 5.3. pontban részletesen ismertetett hidraulikai ekvivalenciára, a továbbiakban a felvízi medence kihasználtságát a szélességtől és a medencetengelyek törésszögétől függetlenül egységesen a 14. ábrához tartozó hi = 8,20 m és h

2 = 11 m mélységpárral, vagy ami a fentivel ekvivalens hj-hi = 2,80 m visszaduzzasztással értelmezzük. A fenti mélységpárt a 14. ábra mindegyik csoportján kör jelzi. E pontokból az egyenlő kihasználtságot okozó vízhozamokat a 14. ábrán interpolációval határoztuk meg. Ennek megfelelően B = 45 m széles fel vízi medencében Q = 810 m

3/s; vízhozam; B= 40,60 m-ben Q = 663 m

3/s; B = 35,7 m-ben Q = 630 m

3/s, és £ = 31,50 m-ben Q = 525 m

3/s vízhozam okoz egyenlő' kihasználtságot. A fenti egyenlő kihasználtságú medencerendszerben a felvízi medencék hosszának megállapításánál egyrészt az 5. ábrából (az ábra szerint a felvízi medence hossza) L

l a beömlési szelvény és az alvízi medence közötti 65 m-ből és a medence B szélességének - 45 111 - összegéből áll, tehát ill. egyenestengelyű esetében = 2,22 B), másrészt abból a kísérleti megállapításból indultunk ki, hogy a fenti hosszak a törésszögtől függetlenül állandóak és értékük L

1 = 2,44 B, ill. L, = 2,22 B. Az alvízi medence szélessége azonos a felvízi medence szélességével. A hosszát L

2, továbbá a csatlakozó meder szélességét b is részben az 5.-6. ábrának, részben pedig a geometriai arányok 24 8 ?? 8 I

2 =-^-£ = 0,55 5; ül . L

2 = ^-B = 0,515; b = 0,788 azonosságának betartásával számoltuk Az így számított 7 m átmérőjű alagúthoz csatlakozó medence és csatlakozó meder méreteit a 2. táblázatban foglaltuk öszsze. A felvízi medence oldalfal magasságát - törésszögektől függetlenül - a 3. ábrán feltüntetett A, B, C, D és E sarokpontokban mért felcsapódási értékek, egyenestengelyű medencerendszerek esetében pedig a 6. ábra vízfelszínének figyelembevételével kell megállapítani. 6.2. 7 m-nél kisebb átmérőjű csatlakozó medenceméretek A 3. fejezetben ismertetett sikeres vizsgálat B/d = 45/7 = 6,43; a/d = 4,7/7 = 0,67; b/B = 35/45 = 0,78