Vízügyi Közlemények, 1939 (21. évfolyam)

1. szám - V. Bogárdi János: Hordalékmérési kísérletek a Felső-Dunán

HORDALÉKMÉRÉSI KÍSÉRLETEK 117 a vízmélységgel és az eséssel.

1 Ha a súrlódási és egyéb ellenállások nem lennének, a nehézségi erő gyorsítaná a mozgást. Az ellenállások : 1. a belső súrlódások és turbulencia, 2. a meder súrlódásai, 3. a levegő súrlódása, 4. a fenéken fellépő súrlódási erő, vagyis a hordalékmozgató erő. Ezek az ellenállások a mozgó víz kinetikai energiájának növekedését akadályozzák és fölemésztik. Igen széles meder esetén (vagyis amidőn a hidraulikus sugár felcserélhető az átlagos vízmélységgel) a fenékhordalék mozgása által okozott ellenállás a legjelentősebb és hozzáképest az 1., 2., és 3. alatti ellenállások elhanyagolhatók. Feltehető tehát, hogy a mozgó víz teljes energiatöbbletét a hordalék mozgatására fordítja, amikor is a hordalékmozgató erő kifejezésére a Du Boys képletét nyerjük. A folyók hordalékmozgását a következő tényezők befolyásolják : a) a vízfolyás meghatározói : 1. a sebességek és ezek eloszlása, különösen a fenéksebesség, amely tulajdonképen a legjelentősebb tényező a hordalékmozgásnál, 2. a viszonylagos esés, 3. a vízmélység, 4. a vízmennyiség, 5. a vízfolyás turbulenciája és a viszkozitás ; b) a meder jellemzői : 1. a szelvény alakja és érdessége, 2. a helyszínrajzi változás, kanyarok stb., 3. a fenékesés ; c) a hordaléknak jellemzői : 1. a szemcsenagyság, 2. a fajsúly, 3. a szemszerkezet, 4. a hézagtérfogat és 5. a kötöttség. A Du Roys összefüggés a felsorolt tényezők közül csak a vízmélységet és az esést veszi figyelembe. A vízfolyás meghatározói, nevezetesen az esés, sebesség, vízmennyiség, vízmélység stb. egymástól természetesen nem függetlenek s a köztük fennálló ismeretes összefüggések (sebesség egyenletek stb.) révén a Du Boys-képlet több alakban is kifejezhető. A hordalékmozgásnál, mint említettük, fontos a kritikus hordalékmozgató erő, amely a hordalék mozgását megindítja. Ennek megállapításával sokan kísérleteztek, többek között Krey, Schoklitsch, Eisner és Kramer. Ezek a következő összefüggéseket állították fel. Krey képlete :

2 e T _ / 0 = 7 0 7 - 8-tól 20-ig, ahol y a víz fajsúlya, t

0 a kritikus vízmélység, J

0 a kritikus esés és d

m a hordalék közép szemcseátmérője. Az összefüggés abból a kísérleti megállapításból adódott, hogy d

m szemnagyságú hordalék mozgásba jön, ha a vízmélység t ^ -tői ^ 20 J — -ig. A kísérletekhez használt anyag átmérője 0-3—1-0 mm volt. 8 J Schoklitsch összefüggése :

3 1 Du Boys P.: „Le Rhône et les Rivières à Lit Affouillable", Annales des Ponts et Chaussées 1879, 2, 141 old. 2 Krey H.: „Grenzen der Übertragbarkeit der Versuchsergebnisse und Modellähnlichkeit bei praktischen Plussbauversuchen", Zs. Angew. Math. Mechanik V. 5. No. 6.: 485. old. 3 Schoklitsch A.: „Uber Schleppkraft und Geschiebebewegung", Leipzig 1930 : 553. old.