Vízügyi Közlemények, 1950 (32. évfolyam)

1-2. szám - I. Dr. Lászlóffy Woldemár: A szabad felszínnel folyó víz sebességének számítása

Darcy és Bazin kísérletei 7 felelő módon tökéletesedett és a mérési eljárások kialakultak, és így voltaképpen csak a múlt század harmincas-negyvenes éveitől gyűlik lassan az a kisebb-nagyobh élő vízfolyásokra vonatkozó mérési anyag, amelyre a vízmozgásra irányuló elméleti vizsgálódások támaszkodnak. A módszeres munka terén DARCY (1803—1858) nagyszabású kísérletei jelentik a határkövet. Darcy megfigyelte, hogy az új, símafalú vízvezetéki csövek vízszállítása lényegesen nagyobb, mint az azonos átmérőjű használt csöveké, és ebből arra következtetett, hogy a nyílt csatornákban és élő medrekben áramló víz sebessége is függ a meder érdességétöl, vagyis a sebességi tényező nem lehet állandó. Megfigyeléseit a tapasztalatok, különösen Baumgarten-r\&k a Garonne-on végzett mérései is igazolni látszottak.

1

7 és ezért kieszközölte kormányának támogatását a kérdés módszeres, kísérleti kivizsgálására. Dijon közelében 1856-ban valóságos szabadtéri laboratóriumot létesített. Alkalmas helyen 2 m széles és 1 m mély négyszögkeresztmetszetű csatornával kötötte össze a Canal de Bourgogne-t az Ouche folyócskával, és ebben a gravitációsan táplált 596,5 m hosszú kísérleti mederben dolgozott (2. ábra). A csatorna 450 m hosszú szakasza egyenes volt. Sűrűn elhelyezett fakeretekre szögelt deszkákból készült és a szivárgási veszteségek kiküszöbölése végett a feneke alatt döngölt agyagréteg, függőleges oldalai mögött habarcsréteg volt. A csatorna kiágazásánál 14 x 5,40 m méretű kiegyenlítömedencét létesítettek, és ebből a gyakorlatilag állandó vízszintű medencéből 12 külön külön zárható, gondosan köbözött, egyenlő méretű, vasalt kifolyó-nyíláson át vezették a vizet a kísérleti csatornába, amelynek hozama így pontosan ismert és egy-egy kísérlet tartama alatt állandó volt. A 100—150 m hosszú egyenes kísérleti szakasz szelvényét Darcy megfelelő beépítésekkel tervszerűen változtatta és a mederérdesség változtatása céljából a legkülönbözőbb módon burkolta (cementsimítás tiszta cementtel, ill. egyharmadrész durva homokkal; tégla; deszka; finom és durvább kavicsterítés; végül 1 ill. 5 cm-es közökkel felszegzett keresztirányú lécek). Az esést 0,001 és 0,009 határok közt változtatta, a sebességet a magatökéletesítette Pitot-csővel mérte (3. ábra). Egy-egy kísérletsorozat általában 12 mérésből állott, amelyek azonos esésre, szelvényalakra és érdességre vonatkoztak, csupán a vízmennyiség (és vele a sebesség ill. hidraulikus sugár) növekedett 0,1 m

3/sec-tól 1,23 m

3/sec-ig, amint a csatornát tápláló kiegyenlítőmedence 1, 2, 3, . . . 12 zsiliptábláját rendre felhúzták. A sorozatok száma 30, a méréseké összesen 280 volt. A nagyszabású kísérletek nagyobb részét nem Darcy, hanem betegsége, majd 1858-ban bekövetkezett halála miatt segítőtársa, BAZIN (1829—1917) végezte és hatalmas műben számolt be róluk, amely valamennyi jegyzőkönyv adatait tartalmazza és ezért a kísérleti kutatóknak ma is páratlanul becses forrásmunkája.

18 Következtetéseinek levonásánál Bazin nemcsak a fent leírt, újnak minősülő csatornaszelvényekre vonatkozó méréseket használta fel, hanem 1858 és 1859 nyarán kiterjesztette méréseit régebben üzemben lévő csatornákra, és felhasználta a kor irodalmi közleményeiben rendelkezésre álló francia, olasz, hollandus és német eredményeket is, a fentemlített kísérleti adatokkal együtt összesen 538 mérést. Megállapításainak a lényege: a Chézy-képlet sebességi tényezője a hidraulikus sugárral és a meder érdességével változik. (Ezzel megdőlt Prony-nak az a feltevése, hogy a határréteg kiegyenlíti a meder felületének egyenlőtlenségeit, és hogy ennek folytán az érdesség változásának befolyása a sebességi együtthatóra elhanyagolhatóan csekély.) Megfigyelte Bazin a vízszintesés változásának a sebességi tényezőre való hatását is, de figyelembevételét nem tartotta szükségesnek. 1

7 BATJMGARTBN

, A.: Notice sur le moulinet de Woltman, destiné à mesurer les vitesses de l'eau, sur son perfectionnement et sur les expériences faites avec cet instrument. Annales des Ponts et Chaussées, No. 184, Paris, 1847. 18 DARCY, H. —BAZIN, H.: Recherches hydrauliques. Paris, Dunod, 1865.