Starosolszky Ödön: Vízépítési hidraulika (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970)
III. A vízmozgás szabad felszínű mederben
Függőleges csőben felülről lefelé zúduló viz esetében ahol c a levegőtérfogat aránya a víz térfogatához. Vízszintes csőben a keverékre jellemző Jk: h = Szabad felszínű mozgás esetében az Ehrenberger-féle tapasztalati képlet szerint számítható a valóságos középsebesség: vk = AR°k’™ sin0-4*= p (3/81) ahol vk a keverék középsebessége, Rk a keverék-keresztszelvény hidraulikus sugara, a a fenékesés, c a levegő térfogatrész, A pedig egy tapasztalati állandó, amely a meder anyagától függ. Levegőbeszívás és keverék kialakulása elsősorban nagy esésű surrantókon megy végbe. Az erre vonatkozó adatokat simított betonfelületű meder esetében a 111-23. táblázatban adjuk közre. Az Egyesült Államokban az utóbbi években folytatott vizsgálatok arra mutattak rá, hogy a levegővel keveredett vízáramlások között különbséget kell tenni aszerint, hogy azok medre keskeny vagy széles. Határértékül a =0,20 értéket ajánlják, B azaz ha >0,20, a meder keskeny, ha B h B <0,20, a meder széles (/? a vízmélység és B a szélesség). A különbséget a határrétegnek és az oldalfalaknak a levegő elraga- dására gyakorolt hatása indokolja. Széles csatornákra Straub és Anderson, valamint az ASCE munkabizottság adatai alapján lehet következtetni. Vizsgálataik szerint az átlagos relativ levegőtartalom függ a meder érdességétől, a szelvény egységnyi szélességi sávján folyó fajlagos vízhozamtól, valamint a mederfenék esésétől. Hidraulikailag széles érdes medrekben Straub és Anderson úgy találta, hogy a levegő koncentrációja i/5 értékkel hozható összefüggésbe. Laboratóriumi és helyszíni mérések alapján — digitális számítógép felhasználásával — határozták meg a mérési pontokhoz legjobban simuló szemilogaritmikus összefüggést (111-73. ábra), amely szerint c = 0.743 log S1"a + 1,16, q ' (3/82) (ahol q értékét 1/s, m értékben kell helyettesíteni) és a a meder vízszintestől mért hajlásszöge. A képlet négyzetes középhibája (az adatok szórása) <rc = ±0,061. Korreláció alapján meghatározott összefüggés szerint sima felületű széles csatornában az átlagos levegőtartalom c = 0,38 log sin x q 92.7 0,77, (3/83) 191
