Vízügyi Közlemények, 1949 (31. évfolyam)

3-4. szám - I. Dr. Bogárdi János: Lebegtetett hordalékmozgás a Tisza Záhony-rázompusztai szakaszán

Lebegtetett hordalékmozgás a Tiszán 147 « talajművelés, a hótakaró, a fagy stb. a lebegtetett hordalék mennyiségének szempontjából lényegesebbek, mint a hordalék szemnagysága, fajsúlya stb. Nyilvánvaló, hogy a tényezők sokasága miatt, csakúgy, mint a görgetett hordalékmozgásnál, a lebegtetett hordalék mennyiségére sem lehet általános érvényű összefüggést levezetni. Sőt, mivel a lebegtetett hordalék mennyiségét és milyenségét leginkább a folyó vízgyűjtőterületének milyensége határozza meg, még kísérleti összefüggések levezetése sem igen lehetséges. A hordalék lebegésének okaira az irodalomban igen sok magyarázatot találunk. Ugyanazon hordalékszem lebegése, mivel a lebegtető erő pillanatról-pillanatra változik, nem állandó. A hordalékszem időnkint le is süllyedhet a mederfenékre, míg valami újabb erő ismét fel nem emeli. A lebegtetett hordalékmozgásnál lényeges kérdés, hogy milyen feltételek mellett indulhat meg a hordalék mozgása. Leggyakrabban a hordalék lebegtetéséhez szükséges határsebességet szokták meghatározni. Ha egy finom hordalékkal borított csatornában tiszta, hordalékmentes víz folyik, bizonyos vi sebesség elérésekor a mozgó víz a fenéken lévő szemecskéket felemeli és lebegtetve szállítja tovább. A hordalékrétegre álló vízben önsúlyán ((?') és a fenékre való felfekvés helyén ható reakcióerőn kívül csupán a statikus nyomás hat (p

s). Ha eltekintünk a hordalékszem magasságának (átmérőjének) megfelelő nyomáskülönbségtől, akkor az egyes hordalékszemekre azonos p

s = H y statikus nyomás hat felülről és alulról is. Ha a víz vi sebességgel folyik, akkor a fenti erőkön kívül még a hordalékszem vetületével arányos ütőerő is hat a hordalékszemre. Ha az ütőerőnek kitett vetület A, y a víz fajsúlya és g jelöli a nehézségi gyorsulást, az ütőerő S 2 g (i) Az ütőerő elsodró hatását kis sebességeknél a hordalékszem vízben mérhető önsúlya ellensúlyozza, olymódon, hogyha / a hordalékszem és a fenék közötti súrlódási tényező, S < fG'. Növelve a sebességet, v

;-nek azt a határértékét nevezzük lebegtetési sebességnek, amelynél a hordalékszemre ható erők eredményeképpen a hordalékszem még éppen hogy érintkezik a mederfenékkel, vagyis a súrlódási tényező f = 1. Ennél a határesetnél a 10. ábra szerint, figyelembevéve, hogy most már / = I, S = G'. т Felírva tehát a hordalékszemre ható erők vektorábrája alapján a hordalékszem egyensúlyi helyzetét kifejező egyenletet, figyelembevéve az alulról és felülről egyformán ható H y A víznyomást is, H у A УГ 2 g y A = G' + Ну A (2) uzt látjuk, hogy a lebegtetés határesetét olyan sebességnél érjük el, amelynél a víz által kifejtett ütőerő éppen egyenlő a hordalékszem G' = V (y

1 — y) látszólagos ábra.