Madarassy László: Síkvidéki vízrendezés (EJF, Baja, 1998)
3. Felszíni vízrendezés és vízelvezetés
3. Felszíni vízrendezés és vízelvezetés 4. példa. Csatorna vízhozamának számítása és hidraulikai méretezése Adott a 13. ábrán vázolt hálózatnak hét jellemző szelvénye, melyeket hidraulikailag méretezni szeretnénk. Példaképpen ezek közül határozzuk meg az 1. és 2. szelvények mértékadó vízhozamát, majd ezt követően a szelvény hidraulikai jellemzőit! Megoldás: A szelvényekhez tartozó részvízgyűjtő területek lehatárolását és a részvízgyűjtők nagyságát a 13. ábra tartalmazza. Az egyes szelvények mértékadó vízhozamát (Om ,) a (7) képlettel számíthatjuk a 3. példában meghatározott q, mértékadó fajlagos vízhozamok alapján. Qm. i ~ 9» ‘ -4í> vagyis Qm\ = 50,8 1/s-km2 -14,3 km2 =726,4 1/s és Qua = 58,0 1/s-knf • 4,2 km2 = 243,6 1/s. A hidraulikai méretezéshez mintakeresztszelvényt kell választani. A példához a legáltalánosabban használt szelvények közül a 14. ábra a) részletén látható szelvényt (b = 0,6 m és d< 1,0 m, p = 1,5) választottuk ki. A csatornákban a vízszín esését a már korábban megtervezett próba hossz-szelvényekről lehet leolvasni, melyeket a 10. ábra tartalmaz. E szerint I} = 10 cm/km = 0,0001 és I2 - 30 cm/km = 0,0003. A méretezést jó állapotú földmederre végeztük el, ennek megfelelően a simasági tényező, k = 40. Határozzuk meg a tervezett szelvényekben a h levonulási vízmagasságot! Megoldás: A tervezett csatornák trapéz szelvényűek, fenékszélességük b = 0,6 m és rézsűhajlásúk p = 1,5. Az 1. szelvénynél a csatorna esése 1 - 0,1%» azaz 1 = 0,0001 esésű, átlagos jó állapotú földmeder, k = 40 , melynek tervezett vízszállító képessége Q = 0,73 m3/s. A számítást a Szily-Lenkei-íéle nomogramos méretezési eljárással, a 15. ábra szerint végeztük el. A grafikont a következőképpen használjuk. Egy papírlap szélére (vág)' szalagra) bejelölünk a Q skáláról leolvasva, Q\ = 0,73 m3/s vízhozamnak megfelelő hosszúságot. Ezután ezt az 1. jelű hosszúságot a vízhozamskála alatti ábrára méljük, de úgy, hogy bal oldalon az adott p = 1,5 és jobb oldalon az 1 = 0,0001 fenékesésnek megfelelő görbére essen a Q skáláról lemért hossz. Ezt a helyzetet a papírlap szélének vízszintes csúsztatásával találjuk meg. Az így felvitt szakasz három adatot ad meg. A bal szélen levetítve a nedvesített keresztmetszeti = 2,7 m , az R hidraulikai sugár tengelyen R = 0,58 m és a jobb szélen levetítve a középsebesség v = 0,28 m/s olvasható le. A 15. ábra alsó részén találhatók p = 1,5 és p = 2,0 rézsűhajlásnak megfelelő segédábrák. A hidraulikailag leggazdaságosabb szelvényalakot adó fenékszélesség/vízmélység- tartomány 1/2, ettől 3%-ban tér el a b/h = 2 arányú meder. Ezen belül — mondhatni tetszőlegesen — választható ki az R hidraulikai sugárhoz tartozó szelvényméret. Példánkban a fenékszélesség b = 0,6 m, melyhez h = 1,2 m levonulási vízmélység, illetve vízmagasság tartozik. Ugyanezek az értékek Q2 = 0,24 nr/s esetén: A = 0,79 m2, az R hidraulikai sugár tengelyen R = 0,295 m és a jobb szélen levetítve a középsebesség v = 0,30 m/s. 3.5.4. Műtárgyak tervezése és méretezése A felszíni víz elvezetésére szolgáló csatornák műtárgyait funkciójuk szerint az alábbi csoportokba sorolhatjuk: a) keresztezési műtárgyak, amelyek általában vízszintes jellegű csöves műtárgyak: csőátereszek, tiltós csőátereszek, bújtatok, csőzsilipek; b) a vízkormányzás és vízszintszabályozás műtárgyai: tiltok, zsilipek, átemelők, szivattyú telepek; c) az esést összpontosító és hidraulikai átmenetet biztosító műtárgyak: fenékküszöbök, fenéklépcsők, fenék bordák, burkolatok, bukók. A síkvidéki vízrendezés esetén a c) csoportba sorolt müvek csak kivételes esetben fordulnak elő, ezért ezekkel a tananyagban nem foglalkozunk. Átereszek Az átereszek vagy más néven csőátereszek a leggyakrabban alkalmazott vízépítési műtárgyak. Az átereszek az igényektől függően kiegészíthetök bukóval vagy szabályozási célból zsilippel is. Az átereszeket az úthálózat és a földhasználat kívánalmainak megfelelően kell elhelyezni. A gyakorlatban ezért a csatornákon közlekedési célból átlagban 1,0-1,5 km-enként van egy áteresz. A terület adottságaitól függően a távolság lehet nagyobb, de kisebb is. 56
