Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)

2. szám - Muszkalay László: Kutatási tapasztalatok összefoglalása

14 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2008. 88. ÉVF. 2. SZ. hol nagyobb sebességű áramlásba emelkedik) százalékosan jelentősen megnövelik az egész mérés véletlen jellegű hibáját. Kis mélységek esetében emiatt is el kell kerülni a viszonylag nagyméretű műszer alkalmazását. (86) 106. A Nagykunsági Főcsatorna három műtárgyának hat vizmércéje közül egy sem felelt meg a rendeltetésének. A rézsüs mércék m-es tagjainak tényleges szintkülönbsége 82 és 91 cm között változott, egy-egy mércén belül is jelentősen változva. A rajzoló vízmérce aknái megsüllyedve, elferdülve, eltörve. A bekötő csövek eliszaposodva (1-2 napos késéssel követve az átlagos vízállást). A gyors változásokat (5-10 cm) rögzítő műszerekről kiderült, hogy a „vízállást" az úszóra telepedő békák száma határozza meg (az első megfigyelésnél az úszón ülő békák orra volt a vízfelszín felett). Az összetekerve hagyott mérőrudak csak egy órás rázogatással és olajozással voltak szétcsavarozhatók törés nélkül. Két műtárgy vízszállítása megfelel a kismintavizsgálatok eredményének, a harmadiknál viszont nyomás alatti átfolyás helyett, alulról befolyásolt kifolyás van, a vízhozam-meghatározáshoz átmeneti (arányosító) függvényt kell alkalmazni. (91) 121. A Keszthely környéki szennyvíztisztító telepeken üzemelő három Parshall-csatorna hitelesítése egyaránt azt mutatta, hogy a gyors vízhozam-változások (automata átemelő szivattyúk hatására) jelentősen (10-15 %-kal) megváltoztatják a mérőmagasság-vízhozam öszszefüggéseket. A problémát az okozza, hogy a közelítően permanens állapotban más összefüggést kellene alkalmazni, mint a gyorsan változó időszakban. A napi átlagnak megfelelő összefüggés a be- és kikapcsolások gyakoriságától függ, és így az átlagos összefüggés sem tekinthető állandónak. A viszonylag széles felvízi csatornába vezetett kis átmérőjű bevezető csőből az áramlás meanderezve (aszimmetrikusan) érkezik a torokhoz. Ez is változó eltérést okoz az elméleti vízhozam-összefüggésekhez képest, és növeli a szórást (5-8 %). A kitorkollás után elhelyezett 10 cm 0-jü függőleges hengerrel szimmetrikus áramlást lehetett elérni, és a további mérésekjói megközelítették az elméleti összefüggést. (109 b.) 123. A Kis-Balaton műtárgyaival kapcsolatos tapasztalatok. A 2T és 3T jelű csőzsilip hidraulikailag igen összetetten működik. Hol zsilip, hol cső, de a cső rövidsége miatt hidraulikai szempontból sohasem csőzsilip. Ezen kívül a műtárgyak különböző szűkületeket és szelvény-átmeneteket (négyszög-kör-négyszög) képeznek. Ugyanakkor az átfolyás jellege a szabad átfolyástól a nyomás alatti átfolyásig változik, különböző átmeneti helyzeteken keresztül. A vízhozam mindenkori értéke 11 összefüggés segítségével számítható a megfelelő feltételrendszer alkalmazásával. Ezen kívül a 2T műtárgy esetében ide-oda való áramlással is kell számolni. A 2T műtárgy általában teljesen nyitott állapotban üzemel nyomás alatti átfolyással, igen kis vízszintkülönbséggel. Az év harmadában az észlelések szerint a vízszintkülönbség nulla (a 2 cm-es osztású rézsűs mércék nem felelnek meg a mérési kívánalmaknak), pedig a kazetta közbenső vízszint-változásai egyértelmű átfolyást jeleznek. A napi észlelés miatt a csapadék közvetlen hatása kimarad a vízmérleg számításából. Amíg a tározó eleje (2T felvíz) és vége (4T felvíz) között jelentős vízszintkülönbség volt, a terelő töltés szelvényének sekély mélysége miatt, a kazettából feltehetően nagy volt az átszivárgás, amit a vízmérleg hiánya is mutatott. A szelvény terelőtöltés csúcsánál történt kimélyítése után csökkent a vízszint-különbség, és a kazetta vízhiányos mérlege is megszűnt. A 3T műtárgynál a vízhozam számítható a nem teltszelvényű csőben való áramlásra ismert grafikon alapján, amit matematikai összefüggésként is meghatároztunk. Ezen kívül a vízhozam számítható nyomás alatti kifolyásként (alulról befolyásolt állapotban is) és nyomás alatti is. Az alvíz észlelését időnként surrantóként működő mederszakasz teszi bizonytalanná. Emiatt a nyomás alatti kifolyás feltételezése látszott legelfogadhatóbb közelítésnek a gyakorlat számára. Méréseinknél észleltük a fenékszint feletti alvíz-állást is. Ezzel a paraméterrel a nyomás alatti átfolyás összefüggése adta a legmegbízhatóbb kapcsolatot, bár a csőben kialakuló vízszintesés változó hatása ebben az esetben sem volt figyelembe vehető. A gyakorlatban a zsilipnyitás tényleges mértékének megállapításával voltak problémák. Egyes esetekben a jelzett elég nagy nyitások (0,6 m) esetében az alvíz nem emelkedett, a felvíz nem csökkent (vagyis valójában nem folyt víz át a zsilipen, pedig már 0,1 m-es nyitás esetében is jól észlelhető vízállás-változások következnek be. Az ilyen esetek a kazetta havi vízmérlegében 50 %-os záróhibát okozott. A 4T műtárgy egy mozgatható bukó-zsilip táblával és egy billenő táblával zárható. Átbukás esetében a fenéken egy, 0,08 x 3,0 m-es állandó nyíláson is van nyomás alatti átfolyás (mellékáramkör a tábla tehermentesítésére). A mérésekből a két vízhozamot úgy választottuk szét, hogy az összes lehetséges méréspárból kétismeretlenes egyenlet-rendszereket állítottunk fel, és a megoldások átlagát vettük figyelembe. A hidraulikus profilú bukó mérésekből számított vízhozam-tényezője 1 %-on belül egyezett az irodalomból ismert értékkel. A mellékáramkör mérések szerinti a nyílás szélessége 0,08 m volt, amiből a vízhozam-tényező 0,727-re adódott. A tábla ütközőfal menti zárása a tervek alapján feltételezett 0,2 m helyett a valóságban csak 0,08 m volt. A tábla további emelése esetében nyomás alatti átfolyás alakul ki. A nyitás 0,3-0,4 m-en túli emelése esetén a mért vízhozam egyre több lett, mint ami állandó vízhozam-tényezővel számítható. Ennek oka az érkező sebesség megnövekedése (elérheti a 3 m/s-ot). Ilyen esetekben a sebességmagasság már nem hanyagolható el. Ezt az értéket behelyettesítve az eredeti összefüggésbe négyszögszelvény esetében Q-ra megoldható összefüggést kapunk, melynek számlálójában az eredeti összefüggés, a nevezőjében egységnél kisebb, a zsilipnyílás és a felvízi vízmélység hányadosától függő négyzetgyökös kifejezés van. Az új (valójában csak az energiaszinteket figyelembe vevő tényleges) összefüggésre a mérési eredmények igen jól illeszkedtek. Ennek ellenére az alkalmazók igen nehezen fogadták el ezt az újnak látszó összefüggést (hidraulika könyvekben csak a kiindulási alakja szerepel, és nem gondolnak arra, hogy az explicit alakra is hozható, és így nem látják, hogy nincs benne semmi új). Teljesen nyitott állapotban ugyancsak az érkező sebesség okoz gondot, mivel az észlelhető és észlelt vízálláshoz nem értelmezhető a sebességmagasság, mivel a