Vízügyi Közlemények, 1951 (33. évfolyam)

2. szám - II. Dr. Bogárdi János: Hordalékos folyófizek ülepítésének néhány gyakorlati kérdése

H or dalékos vizek ülepílése 41 a hordalékmozgás elméletéből jól ismert kritikus fenéksebesség legyen az a határérték, amelynél a medencében átáramló víz sebessége minden esetben kisebb kell, hogy legyen. A mederfenéken nyugvó hordalékszem megindulásához, ill. a mozgás és nyugvás határállapotához tartozó kritikus sebességeket laboratóriumi kísérletekkel állapították meg. A kritikus sebesség is nyilván a szemátmérőtől és a hordalék fajsúlyától függ. Ha a hordalék fajsúlyát itt is állandónak tételezzük fel (a kísérleteknél y

l = 2,61 és 2,64 között változott), akkor a kritikus sebesség meghatározására eg3

Tik régebbi tanulmányomban megadott összefüggés alkalmazása mutatkozik megfelelőnek.

7 E szerint % (cm/sec) = 21,5 d

03

8 (6) amely kifejezésbe a szemátmérőt mm-ben kell behelyettesíteni. Az összefüggés meghatározására szolgáló kísérleteknél a szemátmérő 1 mm-től 15,7 mm-ig változott, vagyis annak idején az összefüggést igen durva hordalékanyagra állapítottam meg. A tiszalöki vízlépcső tervezésével kapcsolatos laboratóriumi kísérletek során Műegyetemünk II. sz. Vízépitéstani Tanszéke a kritikus sebesség megállapítására kiterjedt vizsgálatokat végzett. A kísérletek tanúsága szerint a fenti összefüggés érvényesnek vehető lefele egészen a 0,2 mm szemnagyságig. Az elméleti lebegtetési sebességet és a kritikus fenéksebességet az 1. ábra tünteti fel. Az ábra mutatja, hogy az 1 mm-nél nagyobb szemnagyságoknál az elméleti sebesség csak jelentéktelen mértékben kisebb a kritikus sebességnél. Az 1 mm-nél finomabb szemnagyságok esetén azonban a kritikus sebességek lényegesen nagyobbak, mint az elméleti ülepedési sebességek. Mielőtt még véglegesen állást foglalnánk az ülepítőmedencében megengedett áramlási, átfolyási sebességek határértékének megállapítását illetően, célszerű lesz T. R. Camp idevonatkozó vizsgálatait is megemlíteni.

8 Camp szerint a kritikus sebesség, vagyis az a sebesség, amely a már leülepedett hordalékanyag újbóli elsodrásához szükséges, a v

k = I 8j* g (у, — y)d (

7) összefüggésből számítható ki. / d s * A fenti összefüggésben/? = Ф | '-j, vagyis a szemátmérő és a lineáris határréteg vastagságának hányadosától függ. Shields kísérletei szerint ß értéke nagyobb hiba elkövetése nélkül állandónak vehető. A (7) képletben szereplő mennyiségek közül / a Weissbach—Darcy képletből jól ismert súrlódási tényező, 8 о és értékét az / = —— összefüggésből számíthatjuk ki a Chézy-féle с sebességi c

2 együttható segítségével ; g a nehézségi gyorsulást, y

t a hordalék, y pedig a víz faj súlyát jelöli. A Camp-féle kritikus sebesség, még lia a fajsúlyt y

1 = 2,65 értékkel állandónak is vehetjük, nyilvánvalóan nem csupán a szemátmérőtől, hanem az / súrlódási tényezőtől is függ, feltéve, hogy ß értékét állandónak tekintjük. A .legtöbb gyakorlati számítás céljára ß = 0,06 érték igen jól megfelel. ' Bogúrdi J. : Hordalékmozgás a folyószabályozásban, Bpest, 1943. 8 Camp. T. R. Sedimentation and the design of settling tanks. Transactions Am. Soc. C. E. Vol. III., 1946.