György István (szerk.): Vízügyi létesítmények kézikönyve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974)
V. Folyami vízgazdálkodás művei
V —70 A FOLYAMI VÍZGAZDÁLKODÁS MÜVEI V-51. ábra. Duzzasztómű alatti szivárgás Az ilyen és hasonló összefüggések csak nagyon közelítő tájékoztatást adnak. Ä műtárgy alatt előálló szivárgás vizsgálatára, a legkedvezőbb felvízi és alvízi szádfalhossz, a szükséges előfenék méretét, valamint a felhajtóerő értékét meg kell állapítani, ehhez modellkísérletek végzése célszerű. Különösen a gyakori, különböző áteresztő képességű rétegek esetén szükséges modellkísérleti vizsgálat. Áteresztő, laza mederanyagok esetén az utófenék mögött kimosás várható. Ennek következtében megrövidül a szivárgási úthossz, és növekszik a nyomásgradiens és a kilépési sebesség értéke. Ennek elkerülésére szűrőzést alkalmaznak. A felső és alsó vízszint közötti szivárgás a vízlépcső szélén oldalirányban is bekövetkezik, ezért a szükséges oldalirányú bekötések hosszát is ennek megfelelően kell megállapítani. Utófenék Az elzárószerkezeten átbukó víznek jelentős energiatartalma van. Ezt az energiát töri meg az utófenék, ahol az előálló vízhengerek és örvénylések útján fokozatosan áramló mozgássá alakulva vonul tovább a víz a gát alatti szakaszra. A hengerek kialakulását a fenék megfelelő kialakításával, energiatörő fogakkal, gerendákkal vagy más berendezésekkel érik el. Az utófenék méretezésére közelítő gyakorlati formulák vannak. Megbízható értékeket azonban csak modellkísérletek útján lehet kapni. A gát alaplemezére és az azt követő utófenékre ható felhajtóerő és a kilépési gradiens csökkentésére, valamint a gát alatti szivárgás okozta függőleges vízmozgás, kimosás nélkül való lehetővé tételére ún, fordított szűrőrendszert alkalmaznak. Ilyen szűrő épült a kiskörei vízlépcsőnél is (V-50. ábra). A duzzasztógát alaptestének és utófenekének kialakításakor igen fontos a merev burkolatú szerkezetek után az eredeti természetes mederfenékhez való folyamatos átmenet érdekében megfelelő rugalmas átmeneti művek építése. Ennek a szakasznak még nagy az igénybevétele az utófenéken örvénylő víz miatt. A szűrőzött burkolatokon kívül ezek folytatásában rőzsepokrócra helyezett kőszórást alkalmaznak, esetleg a kimosás lehatárolása érdekében védőszádfallal. Újabban a finom, több rétegű szűrő helyett műanyag szűrőket is alkalmaznak, a szűrőre helyezett kőszórással, és ezt rögzítő horgonyzott dróthálóval. Laza mederanyagú folyóknál célszerű a burkolat végén várható kimosásoknak megfelelően előre kialakított enyhe rézsűjű, keresztirányú medencét építeni. Ezt a medencét részben vagy teljesen kőforgáccsal vagy egyéb helyszínen található nagyobb szemcsés anyaggal töltik ki. Kismintakísérletek A vízlépcsők tervezésekor a víz mozgásával kapcsolatban sok olyan feladat merül fel, amelynek megoldása számítással nem lehetséges vagy legalábbis csak nagy közelítéssel. Ezeket a feladatokat hidraulikus kismintakísérletek útján lehet igen eredményesen megoldani. A kismintakísérletek két nagy csoportba oszthatók. Az egyik a vízlépcső általános elrendezésével összefüggő kérdésekkel foglalkozik, a másik az egyes műtárgyrészek, illetve azok elemeivel kapcso- . latos áramlási kérdéseket vizsgálja. Az általános áramlási kísérletek feladata a vízlépcső és egyes alkotóelemeinek (vízerőtelep, hajózsilip stb.) relatív elhelyezkedéséből adódó áramlási helyzetek vizsgálata a különböző vízhozamok levezetése idején. Ennek során mód van a különböző elrendezési vázlatokban az egyes műtárgyrészek (elválasztópillérek, vezetőmólók, öblözetek stb.) működésének ellenőrzésére, a víz és jég levezetésével, a feliszapolódással és a hidraulikai viszonyok alakulásával összefüggő kérdések vizsgálatára. Az általános elrendezés vizsgálata során célszerűen vizsgálható a több fázisban való építés esetén az egyes munkagödör-körülzárások áramlástani hatása az előálló sebességek, a duzzasztások, a kimosások stb. Az egyes műtárgyrészek kialakításában is sokféle lehetőség van a kismintakísérletekre. Alapvető fontosságú az utófenékkel és a gát alatti szivárgással kapcsolatos vizsgálatok. Ennek során mód van a felhajtóerő és a szivárgások szempontjából optimális szádfalhosszúság megállapítására, és az utófenék energiatörési szempontból legmegfelelőbb kialakítására. Az utófenék kialakítása szorosan összefügg az elzárószerkezetekkel. A kismintakísérletekkel pontoí)40
