Hidrológiai Közlöny 1997 (77. évfolyam)
1-2. szám - 3-4. szám - 3. szám - Kozák Miklós–Rátky István: Oldalcsatornás árapasztók hidraulikai méretezése
] 160 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1997. 77. ÉVF. 3. SZ. h._ = 3 1 (7) Világirodalmi tapasztalatok alapján [1, 2, 3, 5, 7, 9] az oldalcsatornában nem ajánlatos megengedni rohanó vízmozgást, mert ez veszélyes hullámzást és rezgéseket okozhat. Szerkezeti, építési okokat is figyelembe véve legcélszerűbb, ha az oldalcsatornának enyhe esése van a surrantó felé. A tervezés legfontosabb feladata az oldalcsatorna szelvény alakjának (négyszög, trapéz, stb.) felvétele és a benne kialakuló felszíngörbe Z(x) alakjának meghatározása az (5) egyenlet segítségével. A szelvény alakja függ a geológiai körülményektől is. bukást. A [I!-B\ értékpár optimumának meghatározásához részletesen elemezni kell az U szelvényű oldalcsatorna statikai viszonyait és költségeit is. Az oldalcsatornára jelentős nagyságú felhajtóerő hat Z = Z N vízszint (h = 0 átbukás) esetén, amit általában annak önsúlyával szoktak ellensúlyozni. A szerzők különböző méretű U alakú oldalcsatornára végeztek ilyenirányú számításokat, melyek megkönnyítik a biztonságos és gazdaságos tervváltozat, részletes számítások nélküli gyors kiválasztását. Ennek lényege a következő: a/ A (7) egyenlet egzakt kapcsolatot ad a változók között, melyből az oldalcsatorna alsó szelvényének kritikus vízmélysége (h c,) számítható (4. ábra). b/ A szerzők elméleti úton, S = 0 esetén a vízmélységekre a "" " = 1,76 összefüggést vezették le. c/ Az S < S„ eseteire a h. = 1,78-1,82 (8) összefüggést sok száz változat számítási eredményeiből kapták. A (8) egyenletből egy adott Q és IS, azaz az ezekhez tartozó h c r-hez rendelt maximális oldalcsatorna vízmélység értéke a biztonság további növelésével: h ma x ~ 2h c r (9) ami feleslegessé teheti a Z = Z(x) felszíngörbe kiszámítását. 6. ábra A levegőztetés hatása a surrantón A szerzők a további vizsgálatok során négyszög keresztmetszetű oldalcsatornát (6. ábra) tételeztek fel. A mértékadó vízhozam különböző hidraulikai jellemzőkkel áramolhat az oldalcsatornában attól függően, hogy egy adott L bukó hosszhoz milyen B csatorna szélességet tételezünk fel. Minden [L, - B!\ értékpárhoz egy-egy Z, = Z(x) felszíngörbe tartozik, melynek végső soron van egy-egy [H-B]\ = 1.2,... értékpárja. Ezek közül az tekinthető optimálisnak, • amelyik biztonságosan szállítja a mértékadó vízhozamot a surrantóra és • amelyik a minimális építési költséget igényli. A B értéke jelentősen befolyásolja az oldalcsatornában kialakuló Z = Z(x) felszíngörbét ill. a // = H(x) vízmélységet, amelyik az (5) alapegyenlettel számítható, diszkretízálással és fokozatos közelítéssel (3). Hidraulikai szempontból az a csatorna mélység tekinthető biztonságosnak, amelynél a Z = Z(x) felszíngörbe minden x keresztmetszetben egy Ah biztonsági értékkel (Ah ~ 0,3 - 0,8 111) alatta marad a bukógát koronaszintjének (Z N l 2. ábra). Ez biztosítja a szabad átNonn.ilis tározási szint zz 03 G 7. ábra. Segédábra az oldalcsatorna főbb méreteinek (B, H) gyors meghatározásához (lásd a 9. képletet) Áramló 1 Rohanó vízmozgás fclvctel Levegővel telített áramlás
