184040. lajstromszámú szabadalom • Vízépítési rendszer áramló víz kinetikai energiájának csökkenétésre
184 040 A találmány tárgya vízépítési rendszer áramló víz kinetikai energiájának csökkentésére, amely energiatörő medencének kiképzett legalább két vízládát foglal magába, ahol a vízládák a víz haladási irányában értelmezve egyre alacsonyabban vannak és a vízládák sorának első vízládájába vízbevezető csövön át kerül a víz, míg a szomszédos vízládák között lévő bukógát fölött jut a víz a mindenkori felső vízládából az alsó vízládába. Ismeretes, hogy különféle vízépítési műtárgyakkal kapcsolatban, vagy természeti adottságokból kifolyóan nagyenergiájú áramló víz alakul ki és a víz kinetikai energiája révén romboló hatást fejt ki. Példaként lehet említeni a duzzasztott vízterekből, szivattyútelepekről, vízkivételi művekből, vízerőtelepekből és egyéb vízrendezési műtárgyakból távozó nagyenergiájú vízáramokat, vízsugarakat. Az említett helyekről a nagyenergiájú víz túlfolyón, csövön, alaguton, csatornán vagy hasonlón keresztül áramlik. Hogy a nagyenergiájú víz romboló hatását csökkentsék, e víz átmeneti befogadására energiatörő medencéket alkalmaznak, amely energiatörő medencéket általában vízládáknak nevezik. Az energiatörő medencének kiképzett vízládákat egyenként vagy csoportosan szokták alkalmazni. Több vízláda egy csoportban való alkalmazásánál a vízládák végeredményben egy vízépítési rendszert alkotnak, amelybe a vízládák és a köztük lévő bukógátak, valamint az áramlás irányában vett első vízládába történő vízbevezető cső, csatorna vagy hasonló, valamint az említett részletekhez kapcsoltan alkalmazott más vízépítési-, gépészeti műtárgyak illetve berendezések értendők. A vízládák csoportos alkalmazását jelentő megoldásoknál vannak olyan elrendezések, amelyeknél az egymást követő vízládáknak a víz haladási irányában vett tengelyei fölülnézetben egy egyenesbe esnek, vagy közel ilyen helyzetűek. A víz haladási irányában hátrább elhelyezkedő vízládák alacsonyabb szinten vannak, mint az őket megelőző vízládák. Vannak olyan megoldások is, amelyeknél a vízládák víz haladási irányában vett középvonalai felülnézetben törtvonalat mutatnak, ennek megfelelően a mindenkori felső vízládából oldalbukón keresztül jut a víz a szomszédos alsó vízládába. Az utóbb említett elrendezés — amelynél tehát az egymást követő vízládák középvonalai felülnézetben törtvonalat képeznek — ritkábban fordul elő, mint az olyan megoldás, amelynél az egymást követő vízládák egyenes vonal mentén helyezkednek el. A törtvonalú elrendezés előfordulása azért ritkább, mert méretezése, tervezése nem olyan kidolgozott, mint a másik rendszeré. Az irodalom sem foglalkozik a törtvonalú rendszerekkel, éppen azok bizonyos fokú kiforratlansága miatt. A törtvonal mentén elhelyezkedő vízládákat magábafoglaló vízépítési rendszerekkel kapcsolatban felmerültek olyan észrevételek, amelyek szerint az ilyen elrendezésű energiatörő vízládáknál nagy áramlási holtterek képződnek, emiatt hatásos energiacsökkentés biztosítására olyan nagy méretű vízládák és azokhoz kapcsolódó műtárgyak szükségesek, amelyek gazdaságtalanná teszik az egész rendszert. További hátrányként merült fel az a körülmény, hogy az ilyen elrendezés esetében a műtárgyat elhagyó víz sebességeloszlása nagyon egyenetlen, ami azt jelenti, hogy egyes helyeken kiugró nagy sebesség áll elő, és emiatt további költséges medervédelemre, utófenékre 3 vagy hasonlóra van szükség. E káros körülmények ellenére sok helyen változatlanul fennáll az igény a törtvonal mentén elhelyezett energiatörő vízláda rendszerre, mert a helyi körülmények ilyen rendszer kialakítását követelik meg. A találmány elé kitűzött cél az volt, hogy olyan vízépítési rendszert biztosítson, amelynél az energiatörő medencének kiképzett több vízláda törtvonal mentén helyezkedik el, de gyakorlatilag egyenletes sebességeloszlást biztosít a műtárgyat elhagyó víznél, továbbá az áramlási szempontból vett káros holtterek lehetőleg nem alakulnak ki, e körülményeknek megfelelően azután az egész rendszer méretei és építési költségei csökkenthetők, továbbá kiegészítő medervédelemre - például utófenék — kisebb terjedelmű, olcsóbb megoldás is kielégítő. A találmány elé kitűzött cél azáltal érhető el, hogy a szomszédos vízládák között levő bukógátakat úgy alakítjuk ki, hogy azok koronavonala a szomszédos vízládák közti görbevonalú áramlás belső oldali végénél alacsonyabb, mint az ugyanilyen értelmezés szerinti külső végnél. Az ilyen kialakítás előnyös hatását fokozni lehet, ha a víz haladási irányában vett első vízládába történő vízbevezetés helyét úgy válasszuk meg, hogy az az első vízláda középvonalától eltérő helyen legyen. Előnyös, ha ez a vízbevezetés az első vízláda előbb említett középvonalával hegyesszöget zár be. A találmány szerinti vízépítési rendszernél a bukógátak felülnézetben egyenesvonalúak, törtvonalúak, vagy görbevonalúak lehetnek. Ugyanígy a bukógátak koronavonalai is különféle geometriai alakzatot vehetnek fel. Egy függőleges síkra vett vetület alapján egy-egy bukógát koronavonala egyenesvonalú, törtvonalú, vagy ívalakú lehet, esetleg az említett alakzatok kombinációi is előfordulhatnak. A bukógátak helyzete olyan, hogy síkjuk a vízládák középvonalával a merőlegestől eltérő, meghatározott nagyságú szöget zár be. A találmány szerinti vízépítési rendszer szempontjából az egyes vízládákon belül a víz haladási irányáról esik említés. Ez alatt azt kell érteni, ami az illető vízládában a valódi áramlási képtől eltérően a víztömeg továbbjutásának iránya. A törtvonal mentén elhelyezett vízládák rendszerében a szomszédos vízládák közötti vízáramlás ívalakúnak fogható fel, és ezen ív esetében lehet beszélni a görbült haladási sáv belső részéről és külső részéről. A találmány szerinti vízépítési rendszer lényege, hogy egy-egy bukógát koronavonalának a víz vízládák közti görbült haladási irányában vett belső vége az ugyanilyen értelmezés szerinti külső végénél alacsonyabban van. A találmány szerinti vízépítési rendszer előnyös kiviteli alakjainál a bukógát koronavonalának egy függőleges síkra vett vetülete ferde egyenes, vagy törtvonalú, vagy ívalakú, vagy ezek kombinációja. Célszerű olyan kiviteli alak, amelynél a bukógát belső vége és külső vége közötti tényleges vagy képzeletbeli egyenesnek a vízszintes síkkal bezárt szöge 75°-nál kisebb. A bukógát felülnézeti alakja is többféle lehet, így a bukógát felülnézetben egyenesvonalú, ívalakú vagy tört vonal alakú lehet. A találmány szerinti vízépítési rendszernél célszerű, ha a szomszédos vízládáknak a víz haladási irányában vett középvonalai által bezárt szög értéke 45°—180° között van. 4 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
