Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)

2. szám - Muszkalay László: Kutatási tapasztalatok összefoglalása

26 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2008. 88. ÉVF. 2. SZ. 71. A Sződrákos-patak mozgó medrében (a Duna 3-5 m-es vízállásváltozás esetében 30-40 cm a fenékszintváltozás 30-50 cm vízmélység mellett) igen jó vízhozam-görbét lehetett szerkeszteni, ha nem a vízállást vettük figyelembe, hanem a legalább 10 pontban meghatározott mélység átlagát. Vagyis adott vízhozamhoz, adott szelvényterület tartozott, függetlenül a visszaduzzasztástól, mivel a lecsökkenő sebesség miatt a meder rövid idő (néhány óra) alatt annyira feltöltődött, hogy az eredeti sebesség álljon elő (határsebesség a meder anyagmozgatás szempontjából). A Duna apadásakor nőtt a sebesség, és rögtön mélyülni kezdett a meder. Hasonló jellegű a Zagyva felső folyása is. A meder közepére helyezett legkisebb áramlási akadály (pl. egy karó) mögött rövid idő alatt sziget képződik, szűkítést okozó műtárgy árvizes időszakban oly mértékben feliszapolódik, hogy a műtárgyat eltemeti, és másutt új medret készít magának. [71] (50) 92. Dunai folyószakaszok (1838-46; 1810-18; 16901702 fkm) áramlástani vizsgálata arra mutatott rá, hogy a felső szakaszon a kialakított kanyarok sugara túl kicsi. Emiatt kilométerenként változik a hajózó út helye (egyik partról a másikra) és közben gyakoriak a rossz gázlók. A homorú partokon az áramlás a rossz ráterelés miatt ütközik a partvédőmüvön és 18-20 m-es, helyi kutakat mélyít, 50-60 m széles árkot kialakítva a 200 m széles vízfolyásban. Ez kedvezőtlen a hajózásra és állandóan alámossa a partvédelmet. (A veszélyeztetett helyeken évenként kell helyreállítani a burkolatot.) A bagaméri kanyarban (1813-14 fkm) úgy ,javítottak" a helyzeten, hogy a domború parton sarkantyúkat építettek. Ennek következtében a hajózó út tovább szűkült, a kanyar sugara kisebb lett, a helyi kimélyülés tovább nőtt. Eddig csak kisvizeknél jelentkezett „hajózóút szükület", azóta középvizeknél is. Ez azonban nemcsak műszaki kérdés, hanem országhatár-kérdés is. Igyekeznek felénk lökni az áramlást, győzzünk ellene védekezni. Sajnos az a folyószabályozási elgondolás, hogy a folyó leggyakoribb alakzatait kell irányadónak tartani (tulajdonképpen „beteg" szakaszokat mintának venni, rábai vizsgálatok eredményei, Nick) segíti ezt a parteltolást. Pedig a sodorvonal középen tartása (sarkantyúk helyett terelőmüvek a homorú part előtt), kedvezőbb hajózó utat és stabilabb medret biztosít. A középvonalra szimmetrikus sebességeloszlás és keresztszelvény a kanyarokban is fenntartható, a sarkantyúzáspartvédelem költségeinél kisebb ráfordítással. Dunakilitinél a mederelzáró gátat olyan helyre tervezték két partról indított előredöntéssel, ahol a bal parton egy holtág bekötése miatt bizonytalan a partvonal, kisvíznél is 18 m mélység van, és 2,5 m/s a sebesség. Ilyen körülmények között a víz még m -es kőtömböket is elmozdít és alámos. A jelentés után a tervet módosították. Nagymaros térségében a létesítmény fölött az áramlás a jobb partról a bal partra a leendő hajózsilip felé tart. Ez igen kedvezőtlen a bezsilipelés biztonsága szempontjából. Ugyanakkor a zsilip és a zsilipkapuk állandó feliszapolódását is okozhatja és kedvezőtlen a turbinákra való rááramlás szempontjából is. A robbantások után a hajózást veszélyeztető kőtüskék maradtak a mederben. Az alvízi medermélyítés jelentősen leszívta a vízszint, így a kőtüskék közel kerültek a vízfelszínhez. A meder az új állapotban elég gyorsan változik, 5-6 év alatt visszarendeződhet. (96) (101) 97. A kiskörei vízhozammérések alapján megállapítottuk, hogy az öt nyílásban az azonos geometriai viszonyok ellenére a vízhozamok jelentősen eltérnek (az átlag 80 %-ától 115 %-áig). Az eltérések néhány cm-es táblaállás aszimmetriával megszüntethetők. 10 cm-en belüli aszimmetriával viszont olyan helyi sebességnövekedés érhető el, ami megakadályozza a hajózsilip körüli lerakódásokat. A javaslatot nem fogadták el, mondván, hogy így nem lehet az anyagmozgatáshoz szükséges igen nagy energiát biztosítani. Ennek ellenére kipróbálták (üzemelési szabályzat tiltja) 30-40 cm-es nyílás aszimmetriával. Egy hónap alatt a korábbi feliszapolódási helyeken veszélyesnek minősített kimosások keletkeztek. Most emiatt hagyták abba, pedig csak a középutat kellett volna elfogadni, amihez nem új energiára van szükség, hanem a meglévő energia kívánatos eloszlását kell biztosítani. A helyi hordalék-lerakódás megakadályozásához nem kell többlet-energia, csak oda kell irányítani onnan, ahol kimosást okozva éppen a másik oldalról káros a jelenléte. (80) (82) 101. A sebességingadozás statisztikai paramétereinek értelmezése és azok vízfolyások szerinti alakulása (pulzáció-kataszter összeállítása). Paraméterek: négy momentum, függetlenség, egyöntetűség, illeszkedés, keresztkorreláció függély mentén, autokorreláció, időalapfüggés (a szórás fordítva arányos az időalap négyzetgyökével), keresztszelvényen belüli eloszlás, periodikus összetevők. Táblázatosan összeállítva mintegy 40 mérőhelyre vonatkozóan. A másodrendű momentum (szórás) a pulzációs energiával arányos. A harmadrendű momentum (ferdeségi együttható) arra utal, hogy nem az átlagérték a leggyakoribb (pl. az értékelés szabályos hibája miatt kitüntetett értékek fordulnak elő, esetleg kerek érték környezetében). A negyedrendű momentum (Kurtosis) alapján megállapítható, hogy a kis vagy nagy értékek a várhatónál nagyobb gyakorisággal fordulnak elő (kis sebességeknél a műszer akad, illetve nagy sebességeknél az érintkezés bizonytalansága miatt többletjelzés keletkezik). Az áramcsövek (együtt pulzáló vízrészek) vastagsága legfeljebb a függély-mélység harmadát teszik ki. Az autokorrelációs függvény alapján számítható a diszperziós tényező. Az időalap-függés alapján megítélhető a műszer és keresztszelvény méretének összemérhetősége (kitevő - 0,5 és 1,0 között van), és a periodikus összetevők nagyságrendje (a kitevő -0,5 és 0,0 között van). A periódus vizsgálatok (Jordán-féle kiegyenlítés) alapján a frekvenciák állapíthatók meg, amiből az örvényképző akadályok méretére lehet következtetni a Kármán-féle összefüggés alkalmazásával (mederérdesség jellemző méretének, helyre vonatkozó, meghatározási lehetősége). (85) 109. A kisminta-vizsgálatok és a helyszíni mérések eredményei jól egyeznek, ha az áramlás nincs határállapot közelében (áramlás-rohanás), ha nincsenek jelentős vízszintes erők (ütközés, erős kanyar, jelentős áramlási akadály) és ha a hordalék, uszadék mennyisége elhanyagolható. Sok esetben eltérés keletkezhet amiatt, hogy a modellben a határréteg a jellemző szelvény százalékosan