Starosolszky Ödön: Vízépítési hidraulika (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970)
III. A vízmozgás szabad felszínű mederben
Ugyanakkor a támaszerők minimuma egy másik kritikus mélységnél van: Kr / 02 gÄ2' Mivel tudjuk, hogy a mindenkor nagyobb egynél és ß viszont konkáv görbületnél szintén egynél nagyobb, hatásuk többé-kevésbé kiegyenlítőleg hat. Ellenben konvex görbületnél ß kisebb egynél, tehát még ß is növelőleg hat, így végeredményben a kritikus mélység nagyobb lehet. A Q = F(h)]'2g(H — h) összefüggést vizsgálva a következőket állapíthatjuk meg. 1. Adott energiatartalom mellett ugyanaz a vízhozam két mélységgel folyhat le, amelyek közül az egyik rohanó, a másik áramló. 2. A két állapotot a határmélység választja el, amelynél a víz a hullámsebességgel folyik. Ha a mélység a szelvényhez tartozó határmélységnél akár kisebb, akár nagyobb, a vízhozam mozgatásához mindenképp nagyobb energia szükséges. 3. A határmélységnél folyik le a legnagyobb vízhozam, ennél nagyobbat a szelvény nem képes szállítani az adott energiatartalommal. Meg kell jegyezni, hogy a fenti összefüggések mellett természetesen továbbra is érvényes valamelyik energiaveszteségre vonatkozó összefüggés (pl. a CAézy-képlet), és a mederben kialakuló sebességet a meder hidraulikai jellemzői (érdesség és hidraulikus sugár) határozzák meg. Ilyen értelemben létezik minden mederre vonatkoztatva egy kritikus esés is, amelynél az a legkisebb fajlagos energiával szállítja a vízhozamot. A kritikus vagy határesés a C/íézj-képlet felhasználásával gh C-R ’ ahol h = F B (B a felszínen a víztükör szélessége) és C a Chézy-féle sebességi tényező. Adott érdességű és fenékszélességű trapézszelvényíí csatornában a kritikus esés értéke a vízmélységen kívül az oldalrézsűtől is függ, és a Strickler—Manning-képlet szerint 4r = gn 2 {b+iyYi+z2 y/3 ob + 2yz)[{b+yz)yf13 ’ ahol n a Manning-féle érdességi tényező, y a vízmélység, b a trapéz fenékszélessége és z az oldalrézsű vízszintes vetülete az 1: z összefüggésben (ahol 1 a függőleges méret). A képlet átalakítható és méret nélkülivé tehető, ha bevezetjük viszonyszámokat, eszerint Y=^r és X b 4r gh2 (l+2F(/l+z2 )4/3 {Y+fYzW^yWF^ amely függvényt a III-2. ábrán Jones és Tripathy nyomán adunk meg. Megállapítható, hogy a) ha z negatív (azaz a szelvény felülről lefelé bővül), akkor minden egyes z értékhez egyetlen kritikus esés tartozik; 77
