Hidrológiai tájékoztató, 1970 június

Kontur István: A Duna-Majna-Rajna csatorna (RMD) munkálatai előtérbe hozzák a Duna-Tisza csatorna megvalósítását

A zsilipek mérete 205,74X26,21 m. A Szovjetunióban az Irtis folyón Ust Kamenogorsknál van egy 105 m hosszú hajózsilip 42 m emelőmagassággal, de ez lassú működésű. Érdekes gondolatokat adhat a 38 m emelőmagasságú hajózsilip tervezése és modellkísérlete, amelyet a Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) végez az Elba oldalcsatornájára (5). A csatorna költsége 763 millió DM, 115 km hosszú és 61 m szintkülönbséget győz le a Geestacht-i elbai duzzasztótól kiindulólag. (Az RMD Nürnberg—Regensburg közötti 130 km-es szakasza a tervek szerint 1300 millió Dm-be kerül.) A Zeitschrift für Binnenschiffahrt 1969. januári száma hosszú cikkben ismerteti a Lüneburg és Uelzen térségében 38, illetve 23 m emelőmagasságú hajózsilip tervét, ahol évente 12 millió tonna áru átzsilipelésével számolnak. A cikk tanulságos lehet, ezért részletesebben ismertetem (5). A nagy emelőmagasság mellett a teljesítőképesség figyelembevételével négy műszaki megoldást vizsgált a BAW; (az l-es megoldás kerül kivitelre). 1. függőleges hajóemelőmű (ilyen: Henrichenburg, Niederfinow, Magdeburg—Rothensee) 2. ferde hajóemelő hosszirányban (amilyen Ronquieres Belgiumban) 3. ferde hajóemelő keresztirányban (amilyen Arzviller Franciaországban) 4. Takarékzsilip (amilyen pl. Erlangen a Duna— Majna—Rajna csatornán 18,2 m emelőmagassággal). Az európai műszaki megoldások között egyetlen példa sincs, amely 38 m emelőmagasságot, és 12 millió tonna évi átzsilipelési kapacitást kívánna. Ugyanakkor rövid átzsilipelési időt szab meg, és azt, hogy 1600 tonnás hajókra is alkalmas legyen. A vázolt különböző megoldások közül az összes szempontok figyelembevételével a legalkalmasabbak kiválasztása csak alapos tervezéssel és költségszámítással dönthető el. A takarékzsilipes megoldásra az előtanulmányok elvégzésére az alapadatok a következők voltak: a zsilip hasznos hossza 185 m, szélessége 12 m. A zsilipben a közepes vízszintemelkedés 2,5 m/perc. A víz takarékzsilipes tarozása legalább 70%-os. A maximális áramlási sebesség az előcsatornában 0,5 m/sec. A zsilipelési víz visszaszivattyúzása maximálisan 255,5 m

3/ sec, míg az árvizek levezetése az alvízcsatornában 25 m

3/sec. A kiindulási adatok szerint a világ legnagyobb víztározásos zsilipé lett volna. Emelőmagasság szempontjából a második helyet foglalná el. A 2,5 m/perc vízszintemelkedésből kiindulva a zsilip felületére m

2-ként 41,7 l/sec vízmennyiség és legfeljebb 15,4 perc megtöltési idő tartozik. A zsilip a modern amerikai megoldásokhoz áll közel. A tervezett megoldás 180 m

3/sec — levegő beszívás nélküli — vízkivételt tételez fel. Tapasztalati adatok, valamint a töltési sebességek alapján vizsgálták a tartalék medencék számát. 5 tartalék medence esetén elérték a kívánt 70%-os vízmegtakarítást, valamint az előírt töltési időt. Még két tartalékmedencét létesítenének. Ezeket a medencéket szivattyúval lassan töltik fel. Különleges megoldást igényelnek a tartalékvíz medencék, és a kamarazsilip zárószerkezete. Csak speciális elzárószerkezetek jöhetnek számításba (ún. Tiefschütze). Ezekre az elzáró szerkezetekre a terhelés váltakozva hol az egyik, hol a másik irányból jelentkezik. Ez a körülmény főként a vízzárás terén támaszt követelményeket. A BAW modellkísérlete 1:20 méretarányú volt. A kísérletek azt mutatták, hogy a nyitásnál a veszteségek kedvezőbbek szegmens megoldásnál, mint görgősnél. De kisebb helyszükséglet miatt a görgős megoldást javasolták. A tapasztalatok szerint 8—10 m-nél nagyobb hajóemelő magasság esetén már csak az oldalcsatornás, alulról történő töltés jöhet számításba. Az USA-ban a nagyobb hajóemelőmagasságok miatt az oldalcsatornás, megoldást alkalmazzák. A legjobb az Ice Harbour zsilipnél található. Ezt az elképzelést a lüneburgi zsilip kísérleteinél is felhasználták. A fenéken levő kivezető nyílások egymással szemben vannak, és ezzel elérhető, hogy a zsilip vízszíne hullámzás-mentesen emelkedik. A tartalékvíz-tározókhoz vezető összekötő csatornák a kamrazsilip alatt vannak. Az 1:20-as méretarányú modellben a töltési időt, valamint az összekötő csatornák nyomásviszonyait is vizsgálták. Az eredmények a 2,5 m/sec vízszintemelkedést igazolták. Az üzemi biztonság érdekében az összekötő csatornákat és elzárásokat duplán alkalmazták. Az egyik elzárás meghibásodása esetén az üzem lasabban bár, de tovább dolgozik. Az összes takarékmedencék kikapcsolása esetén a töltés a felvízről lehetséges, ugyanígy a direkt vízlebocsátás az alvízbe. A tározó vízmedencék hossza megegyezik a zsilip hosszával, de 73%-kal szélesebbek. Az összes elzárásnál még ún. szükségelzárások is vannak. Az üzem olajhidraulikával működik. Az automatikus és kézi szabályozás központi helyről történik, ahol számos mérőműszer jelzi a mozgási folyamatot. A vizsgálatok azt mutatták, hogy a hajózsilip végén elhelyezett hajóra ható erők mindössze 25—30%-át tették ki annak, amit felsőfős vízbeeresztésnél mértek. A vizsgálatok szerint hidraulikai szempontból lehetséges tározós kamarazsilipet nagy magassággal építeni. Az egyéb megoldásokkal felveszik a versenyt gazdaságosság, üzembiztonság és teljesítőképesség szempontjából. Egy 190X12 m nagyságú és 26 m magas hajózsilip egyszeri megtöltéséhez kereken 60 000 m

3 víz szükséges. A DTCs-n a veszteség, amely a hajózsilip ürítésénél keletkezik, 4500 LE óra. Ennek kb. 70% takarítható meg, ha a németországi elképzelésekhez hasonló megoldást alkalmazunk. Modellkísérletek vízerőműveknél Az RMD 1968. évi építési jelentése részletesen foglalkozik a modellkísérletekkel. Modellkísérleteket végeztek a müncheni Műszaki Egyetem Miller Oscar Intézetében is az erőműveknél a vízhozzávezetés javítására. Számunkra érdekes a Regensburg—Straubing. közötti Duna-szakasz csatornázására vonatkozó modellkísérlet. Az árvizek levezetését vizsgálták két duzzasztómű beépítése előtt és utáni állapotban. 1967. őszén a jelenlegi természetes állapotokat, míg 1968. évben a csatornázás utáni helyzetet vizsgálták. A vízlépcsők beépítése után emelkedik a maximális árvízszint. A várható legnagyobb árvízhozam esetére megállapították a szükséges gátmagasításokat. Azelőtt csak számítógépes módszerrel tudták ezt a műveletet elvégezni, ami az összes paraméterek figyelembevételét nem tette lehetővé, s így nagy bizonytalansággal járt. Különböző árhullámok levonulási idejét vizsgálták, a két vízlépcső beépítése következtében. A modellkísérletek alapján számítási eljárással állapították meg az alatta levő Straubing—Vilshofen szakasz árvízlevonulási viszonyait, három duzzsztómű beépítése utáni állapotban. Ilymódon nem lesz szükség ezen alsó szakaszon a modellkísérletekre. Obernach községben végezték a kísérleteket 1969. évben számítási eljárással a két szakaszon összesen öt vízlépcső okozta árvízlevonulási változásokat határoztak meg. A bögék ürítésével kompenzálják az árhullámok levonulási idejének gyorsulását, amelyet a víztározás idéz elő. 1969-ben kutatásokat végeztek az árvizek levonulásakor nyitott állapotú duzzasztógátakkal. Ebben a programban szerepel Regensburg felett levő két duzzasztómű vizsgálata is. Később e modellt alapkutatásokra fogják felhasználni. Az RMD hajóvontatási kísérleteket végzett 1967ben a bambergi csatornaszakaszon, és ezeknek a vizs120