Starosolszky Ödön: Vízépítési hidraulika (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970)
III. A vízmozgás szabad felszínű mederben
sának is felfogható arra az esetre, amikor egy csatorna- vagy mederszakaszra végezzük el a valószínűségi alapon végrehajtott árhullámkép-áthelyezést. Végeredményben tehát az előzőekben leírtak műtárgyakra is alkalmazhatók a jelölések megfelelő értelmezésével. Műtárgyak esetében az átvonulási hullámot, illetve az átfolyási görbét jelzőanyag segítségével méréssel szokták felvenni. 7. A nem permanens, hirtelen változó vízmozgás: a lökéshullám 7.1. A lökéshullámok keletkezése és jelentősége A nyílt felszínű csatornákban keletkező lökéshullámok a csövekben keletkező kosütéshez hasonló jelenségek és kiküszöbölésükre éppúgy el kell követni mindent, ahogy csővezetékeknél is igyekeznek a kosütés létrejöttét elkerülni. A lökéshullám rendszerint valamely vízszínszabályozó létesítménynél vagy szivattyútelepnél keletkezik a vízhozam hirtelen megváltozásakor. A lökéshullám hidraulikailag a következő folyamat: az áramlás fokozatosan változó vagy permanens egyenletes mozgás állapotában hirtelen változás, „vízhozam növekedés” vagy ,,csökkenés” jön létre. A lökéshullám a vízfelszín hirtelen megváltozása ennek hatására. A lökéshullámok vizsgálatához néhány alapelvet kell rögzítenünk, amelyhez a továbbiakban tartjuk magunkat. A pozitív hullámok a vízfelszín hirtelen megemelkedésével, a negatív hullámok a vízfelszín hirtelen csökkenésével jellemezhetők. A szivattyútelep hirtelen indulásakor, illetve zsilipek hirtelen nyitásakor a szivattyútelep vagy zsilip előtt negatív hullám, utánuk pozitív hullám („nyitási hullám”) keletkezik. A szivattyú leállásakor, illetve a zsilip zárásakor pedig előttük pozitív, utánuk negatív hullám („zárási” hullám) jön létre. A lökéshullámok minden keresztmetszet-változásnál, irányváltozásnál és akadálynál alakváltozást szenvednek, illetve visszaverődnek (reflexió). A lökéshullám ún. haladó hullám (szemben az ún. álló hullámokkal, hosszúsága sokszorosan meghaladja amplitúdóját. Az egyes vízrészecskék sebessége nem azonos a hullám terjedési sebességével, a terjedési sebesség mindig nagyobb. A hullám a terjedési sebességgel viszi tovább energiáját, de az energiaátadódás során az egyes vízrészecskék lökés formájában adják át energiájukat, ami azután a vízfelszín változását okozza. Az egyes vízrészecskék kinetikai energiája a hullám áthaladása során potenciális energiává alakul át. Fel kell hívni a figyelmet arra, hogy a lökéshullám nem mint különálló rész terjedési sebességével fut rá a vízfelszínre, a vízszint változásában az energiaátadódás nyilvánul meg, a terjedési sebességgel mozgó vízrészecske nincs! 7.2. A lökéshullámokat leíró képletek !o~movoBo 1 2 Qi~v(m0f-h)Bn Az irodalomban található II 1-55. ábra. Elvi vázlat a lökéshullám különböző képletek és megszámítására szolgáló képlet levezetéséhez oldások közül egy egyszerű, 166
