Starosolszky Ödön: Vízépítési hidraulika (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970)
III. A vízmozgás szabad felszínű mederben
Szokás a héjcsatornák vízszállítását típusonként a hasznos szelvényre — kevésbé szemléletes módon — úgy is megadni, hogy függőleges tengelyen a csatorna esését adják meg. A különféle héjcsatornákra kiterjedt méréseket végzett az V. S. Soil Conservation Service, amelyekből az érdességet határozták meg, illetve különféle nomog- ramokat szerkesztettek. A nyílt felszínű csatornák különleges csoportját alkotják a zárt szelvényűek, amelyekben elvileg a víz nyomás alá is kerülhet és telt szelvénnyel is folyhat. Ilyenek a nagyesésű vízerőtelepek üzemvíz-alagútjai és a különféle szennyvízcsatornák. A különféle szennyvízcsatornákra olyan jellegzetes nomogramokat dolgoznak ki, amelyek a teljesen telt szelvény Qt vízszállításához, illetve v, középsebességéhez viszonyítva adják meg a relatív vízhozamot, illetve sebességet, illetve a teljes H szelvénymagassághoz viszonyítva a hozzájuk tartozó h vízmélységet, vagyis és Q Qt V ^telt függvényeket. A görbék sajátossága, hogy a vízhozam és a sebesség nem teljesen Q v telt szelvény esetén a legnagyobb. —— = 1,1, -— = 1,2 értéket is elérhet. Ennek oka, vitelt ^telt hogy a hidraulikus sugár a szelvény teljes telítődésekor (a kerület rohamos növekedése miatt) csökken, ami a vízhozam, illetve a sebesség csökkenését eredményezi. Fel kell azonban hívni a figyelmet arra, hogy a csatornák falai a különböző mértékű elhasználódás miatt idővel eltérő érdességűek a különböző szintekben, és ebből eredően az új csatornákban az átlagos sebességi tényezővel számított vízhozameloszlás nem mindig követi az ismertetett grafikonokat. A maximális vízhozam helye esetleg a telt szelvény felé eltolódik. Néhány jellegzetes szelvényalakra vonatkozóan a relatív mélység és a relatív vízhozam, valamint relatív sebesség összefüggését a 111-29. ábrán adjuk meg. 4.6. A mesterségesen érdesített meder Surrantókon vagy nagy esésű csatornákban mozgó víz néha a megengedettnél nagyobb sebességgel, esetleg túl nagy légelragadással folyna le. Ilyen esetben a sebességet csökkenthetjük, ha a hidraulikus sugarat vagy az esést csökkentjük, esetleg az érdességet növeljük. Az esés csökkentése hosszabb, a hidraulikus sugár csökkentése szélesebb műtárgyat tesz szükségessé, ami költséges és gazdaságtalan megoldást eredményezhet. Ezért célszerű a mederfelületet mesterségesen érdesíteni. A mesterséges érdességre vonatkozóan Pikalov F. I. végzett alapvető kísérleteket a 111-30. ábrán bemutatott érdesítőkkel. A Chézy-képlethez a mesterségesen érdesített meder sebességi tényezőjét a 111-11. táblázatban foglaltuk össze. A táblázatok 7 = 0,15 esésre vonatkoznak. Ettől nagyobb esés számításakor a táblázatból vett értéket a 111-12. táblázatban közölt javítótényezővel kell szorozni. A táblázatban a vízmélységet az érdesítő elemek magasságához, a meder szélességét a vízmélységhez viszonyítjuk. 121
