Kézdi Árpád - Markó Iván: Földművek - Víztelenítés (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974)

3. Markó I.: A terep víztelenítése

3.2.

TRAPÉZ KERESZTMETSZETŰ,

NYÍLT MEDREK ÉS ÁRKOK M É RETEZÉSE

1. példa

Adott a fenékesés (/), a meder méretei (F és R), a meder érdességi tényezője (n); keressük a Q vízemésztő képességet (3.3. ábra).

3.3. ábra. Adott méretű meder vízemésztő képességének meghatározása

A vízemésztő képesség:

Q = vkF = 0,33 • 7,04 = 2,32 m3/s.

Tehát az adott méretű, nyílt felszínű, trapéz keresztmetszetű csatornában a víz középsebessége vk = 0,33 m/s, vízemésztő képessége pedig Q = 2,32 m3/s.

2. példa

Adott a levezetendő mennyiség (Q), a fenékesés (I), a rézsű hajlásszöge (p), a meder érdességi tényezője (n); keressük a csatorna keresztmetszeti adatait (3.4. ábra).

Mivel a feladat a megadott értékekkel nem határozott, még a továbbiakban meg kell adni a mélységet vagy a fenék- szélességet vagy pedig a mélység és fenékszélesség arányát.

Példánkban határozzuk meg a karbantartott trapéz keresztmetszetű földcsatorna méreteit.

Adatok:

a = 2,00 m a csatorna fenékszélessége; h = 1,60 m a csatorna vízmélysége; q — 1:1,5 a csatorna rézsűhajlása;

I — 0,00015 a csatorna vízszintesése.

Kiszámítjuk a keresztmetszeti területet:

F = ah + oh2;

F = 2,00 • 1,60 + 1,5 • 1,602 = 7,04 m2.

Adatok:

Q = 15,3 m3/s a csatorna levezetendő vízmennyisége;

I = 0,0009 a csatorna esése; q = 1:1,5 a csatorna rézsűhajlása; n — 0,025 érdességi tényező, értékét a karbantartott földcsatornákra a 3.3. táblázatból vehetjük ki; h = 2,00 m a csatorna mélysége.

Kiszámítjuk a vízhozam jellemző értékét:

Q = K}1,

ahonnan

A nedvesített kerület

P = a+ 2h /1 + p2;

P = 2,00 + 2 • 1,60 /1 + 1,52 = 7,76 m.

A hidraulikus sugár

n F 7,04 „

R-P-7J6~°'9' m'

A feladatban szereplő igen elhanyagolt, növényzettel benőtt meder esetében a 3.3. táblázatban n = 0,035. Ehhez az érdességi tényezőhöz és az előbbiek során kiszámított R = 0,91 m hidraulikus sugár értékéhez legközelebb áll a 3.2. táblázatban az s = 26,4 érték:

vk = sj/7 = 26,4/0,00015 = 0,33 m/s.

Ez a középsebesség kisebb, mint a 2.6. táblázatban a kötött mederanyagokra megengedett felső, ill. nagyobb, mint az alsó határsebesség, tehát az adott méretű csatornában folyó víz a medret nem mélyíti, és nem iszapolja fel.

0,0009

510 m3/s.

Az a fenékszélesség csak próbálgatás útján határozható meg, ezért a további számítások során a keresett a fenék- szélességre különböző értékeket veszünk fel és azokat ellenőrizzük.

Tételezzük fel először, hogy a = 2,40 m. Kiszámítjuk az F, P és R értékeket. Kiszámítjuk a keresztmetszeti területet:

F = ah + oh2;

F = 2,40-2,00 + 1,5-2,002 = 10,8 m2.

3.4. ábra. Trapéz keresztmetszetű meder fenékszélességének meghatározása

40