Kertai Ede: Vízfolyások III. Vízfolyások hasznosítása (Tankönyvkiadó, Budapest, 1968)

4. Vízerő-hasznosítás - 4.4 Kisesésű vízerőművek

Az egyes jégtípusoknak eltérő hatásuk van a vízerőművekre. A felszínen úszó jég általában nem okoz különösebb gondot. Megfelelő berendezésekkel a vízerőtelepet meg lehet védeni tőle.

A felszíni jégtakaró csökkenti a csatorna vízszállító képességét, mert a jégtakaró miatt csökken a nedvesített szelvény, másrészt a jégnek a vízzel érintkező felületén súrlódás lép fel. A nedvesített szelvény csökkenését a várható jégvastagság alapján számítjuk, annak bemerülő 0,9 részét véve fel. A hidraulikai sugár csaknem a felére csökkenhet. A jégtakaró érdességi tényezőjét a szakkönyvekből vehetjük ki. Grisin az áramlási sebességtől függően 0,01 -t- 0,02 közötti értékeket javasol felvenni. A jég hatására a vízhozamcsökkenés elérheti a 30%-ot. A jégtakarónak kedvező hatása is van, mert nehezíti vagy megakadályozza a kásajég keletkezését. A fenékjég — hasonlóan a felszíni jégtakaróhoz — csökkenti a nedvesített szelvényt.

A legtöbb nehézséget és a legnagyobb veszélyt a kásajég jelenti. A víz teljes mélységében keletkező jég rárakódik a gerebre, leszűkíti az átfolyási szelvényt, sőt teljes eltömődést is okozhat. A lerakodott jég nagy súlya megrongálhatja a gerebet, ami üzemzavarhoz vezethet. Az előcsa- tornába bejutó kásajég ráfagyhat a vezetőkerékre, s lehetetlenné teheti a szabályozást, ami ugyancsak súlyos üzemzavart okozhat. Végül a jég a turbina korróziójának is egyik forrása. A kárt nemcsak a berendezésekben okozott rongálódás jelenti, hanem még inkább az üzemzavar okozta termelési kiesés.

Ahhoz, hogy a jég elleni védekezés módjait meghatározhassuk, meg kell ismerni a jégképződés fizikáját.

A felszíni jég a víz felszínén vagy a vízben levő olyan tárgyakon keletkezik, amelyek kívülről hűtve vannak. A jégképződés rendszerint a partok mentén a hullámzás következtében a vízzel és a levegővel felváltva érintkező mederszemcséken, a burkolat érdes felületén, a növényeken indul meg. Ezt a jégfajtát kongelációs jégnek is nevezik. A kongelá- ciós jeget az jellemzi, hogy tömör, fagyási felülete sima.

Ha a víz túlhűtött állapotban van, szublimációs jég keletkezik. Szublimációs jég képződése a víztérben bárhol lehetséges. A lebegő állapotban keletkező jeget kásajégnek nevezzük. A víztérben levő testek felületén (a mederfenék mentén, a gereb rúdjain) képződő jég a fenékjég. A felszín alatti, szublimációs jég pórusos, különálló jégrészecskékből áll, amelyek lazán érintkeznek egymással.

A felszín alatti jég képződésének feltételei Altberg és Lambor nyomán:

1. kristályosodási középpontok jelenléte a vízben,

2. a kristályosodási középpontok hőkisugárzását lehetővé tevő meteorológiai viszonyok,

3. a víz túlhűtése a kristályosodási középpontok környezetében,

4- a jégképződéskor felszabaduló hő elvezetésének lehetősége a szabad levegőre.

240