Technikatörténeti szemle 13. (1982)

TANULMÁNYOK - Fejér László: Fejezetek a folyami vízsebességmérés történetéből

dásnak, annyira megelőzte a korabeli hidromechanikát, hogy utána feledésbe is merült, sőt később ezzel szinte ellentétes, helytelen nézetek kerültek előtérbe. Két-három évszázadig tartott, míg a pontos tudományos kísérletek igazolták Leonardo nézeteit. Giovanni Fontana kortársa, a Galilei tanítvány, Benedetto Castelli (1577?— 1644) élesen bírálta Fontana nézeteit és kimutatja a sebesség szerepét a vízhozamok alakulásában. Feltételezte azonban, hogy a sebesség a mederkeresztszelvény bármely függőlegesében a mélységgel egyenes arányban nő. Még Toricelli (1608—1647) — Galilei másik híres tanítványa — is hasonló eredményre jutott a sebességeloszlás kérdésében, azzal a különbséggel, hogy nála a függély* egy adott pontjában a sebesség a mélység négyzetgyökével arányos. Számára ez logikusan következett híres tételéből, mely az edényekből kifolyó víz sebességére vonatkozik: a kifolyási sebesség a nyomásmagasság négyzetgyökével arányos és ugyanolyan értékű, mintha a víz a felszíntől a kifolyási nyílásig szabadon esett volna. Az előzőeket olvasva tévedés volna azt hinni, hogy ezek a helytelen nézetek döntően befolyásolták volna a kor vízépítészeti munkáit. A mérnökök, építőmesterek a legtöbb esetben elődeik és saját tapasztalataik alapján végezték a folyószabályozási munkákat. Feladatukat egyrészt az árvizek elleni helyi védekezés, másrészt a kor szinte egyetlen energiaforrásának — a vízenergiának — malmokkal való hasznosítása jelentette. A legrégibb vízsebességmérő műszerek és eljárások kimunkálását nemcsak a mindennapi szükség diktálta, hanem a víz mozgásának a természettudományos kíváncsiságtól hajtott megismerése is. Ebben a megismerésben nagy szerep jutott a vízsebességmérő eszközöknek. A 17. századból ismeretes a Nicola Cabeo (1585—1650) olasz szerzetes által leírt botúszó, mely nem sokban tért el a Leonardo által leírt eszköztől. Módosított formájában a legutóbbi időkig használatos volt meghatározott feltételek között. Hajós Sámuel kitűnő Hidrometriájában írja e feltételekről: „1. Egészen fenékig érjen az úszó, mert különben az ottani kisebb sebességű vízszálak nem bírnak a bot hajtásakor érvényesülni, s az észlelt középsebesség túlságos lesz. (Ahol tehát a meder feneke nagyon egyenetlen, vagy szálas vízi növényekkel benőtt, ott a botúszó hasznavehetetlen, mert vagy teljesen megakad, vagy folytonosan imbolyogva jár.) 2. Végig teljesen egyenlő átmérőjű legyen a bot, hogy a különböző sebességű vízszálak támadó felszintje egyenlő legyen. 3. Lehetőleg kevés jelző vége érjen ki a vízből, nehogy a levegőből túlságosan nagy ellenállásra találjon, szélben pedig esetleg siettető vagy lassító hatásnak legyen kitéve." (4) Természetesen — és ezt maga Hajós is megjegyzi —, e feltételek a folyókon ritkán teljesülnek, ezért a botúszókkal való mérést csak szabályos és állandó keresztmetszetű medrekben ajánlja. Cabeo korában és már azt megelőzően is használatos volt az ún. gömbúszó. Általában fából készült, gömb alakúra faragott mérőeszköz volt, mely a víz felszínén úszva mutatta a felszíni sebességet. Készítésekor ügyelni kellett arra, * A mederkeresztszelvény valamely pontján választott, a vízszinttől a fenékig terjedő függőleges, amelyben mélységmérést, vagy sebességmérést végeznek.