Starosolszky Ödön: Vízépítési hidraulika (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970)

III. A vízmozgás szabad felszínű mederben

Utóbbi ismét kétféle lehet: fokozatosan változó, amelynél F és v hossz menti változása fokozatos és folyamatos, illetve hirtelen változó, amelynél F és v egyes helyeken ugrásszerűen változik meg.

Idő szerint:

permanens (stacionárius) vízmozgás, amelynél a vizsgált helyen a vízmozgás időben nem változik, valamint

nem permanens (instacionárius), amelynél a vízmozgás az időben ugyanazon a helyen változik.

Előzőek alapján e két jellemző szerint a vízmozgás lehet:

— permanens egyenletes (pl. prizmatikus mederben, vízszin párhuzamos a fenékkel);

— permanens, fokozatosan változó (pl. duzzasztott térben);

— permanens, hirtelen változó (pl. átbukás);

— nem permanens, fokozatosan változó (pl. árhullám levonulása);

— nem permanens, hirtelen változó (pl. lökéshullám).

A vízmozgásokat — mint az I. fejezetből ismeretes — két alapegyenlet:

a) a folytonosság és

b) az energiaegyenlet segítségével lehet matematikailag leírni.

A következőkben olyan egyszerűsítő feltevést teszünk, hogy a szelvényterület jellemzőinek átlagos értéke jellemző a mozgásra.

A folytonosság egyenletének legáltalánosabb, a nem permanens, változó vízmozgásokra is érvényes alakja:

dQ dF

dx dt

(3/1)

illetve állandó b víztükörszélesség esetén:

&Q,h

dx dt

o.

Egy adott keresztszelvényben Q = Fv, és így az első tag két részre bontható

0

F

dv dF dy

F -K—bn-?:—bd-rrr dx dx öt

b-ve 1 való osztás után, mivel a hidraulikus sugár R =

„ dv dy dy

R -----b V b -ÖT- — 0.

d

x dx dt

dF ^ Öy dt ~ dt

Permanens vízmozgás esetén “^- = ^-=0 és így <2 = U|.Fj = const., ^^*bi^ = 0,

i dv ' dx

dy

illetve széles medrekben, ahol R~y

dv

dy

y¥x+irx = t>(3/12)

Permanens egyenletes vízmozgás esetén prizmatikus mederben v = const, és F= const.

92