Vízügyi Közlemények, 1979 (61. évfolyam)

2. füzet - Rövidebb tanulmányok, közlemények, beszámolók

Folyami vízlépcsők és vitája 297 2. Az alvízoldali medermélyülesek okai Üledékes kőzetre épült folyami vízlépcsők után — ha egyes az üzemi körülmények között az alvízoldali mederszakaszra érkező víz sebessége az adott mederanyag kimosási határsebességénél nagyobb — kimélyülés következik be. Ennek okait kissé részletezzük: Az érkező hordalékos víz hordalékának jelentős részét a duzzasztott térben lerakja. így a duzzasztóművön vagy a vízerőtelepen átbocsátott víz adott energiatartalmához mérten hordalékban szegény, hordalékfelvevő képessége nagy. A víz az adott energiatartalomhoz tartozó hordalékot a medernek azon a szakaszán veszi fel a legkorábban, ahol a víz sebessége elég nagy a mederanyag mozgásba hozásához. Ez a környezet az alvízi mederbiztosítás vége. Ezen a helyen tehát kimélyülésre lehet számítani. Árvízkor a kimélyült helyeken a hordalékban gazdag víz számára nagyobb keresztszelvény áll rendelkezésre, mint ami természetes mederalakzat esetén lenne, ezért a kimélyülések környezetében átmenetileg lelassuló víz hordalékának egy részét lerakja. Az alvízi meder anyaga igen lényeges tényező. Görgeteges mederanyag esetén sokszor nincs is kimélyülés. Lazább, üledékes mederanyagnál az iszapos frakciók kimosásra érzékenyebbek, durva homok és kavicsmedrek kevésbé. Amikor a mederalkotó anyag térben inhomogén, a kimélyülések helye az anyagösszetételtől függően szélességét és mélységét tekintve változó. Az üzem körülményei is igen fontosak. Egyenlő táblanyitáskor egyenletes vízerőmű-üzemkor az alvízfelőli oldalra érkező víz pulzációjának és sebességeloszlásának változása miatt kisebb medermélyülés várható, mint az előzővel ellentétes üzemmódnál. Kritikus helyzetek állhatnak elő a duzzasztóművek elzárótábláinak javításakor, főleg, ha a javítások idején árvíz vonul le. Ennek annál kellemetlenebb következményei vannak, minél nagyobb az elzárt nyílás aránya az összes szabad nyíláshoz viszonyítva. Ez esetben a szabad nyílások vetületébe eső mederszakaszon a szokásosnál nagyobb mértékű mederanyag-kisodrásra lehet számítani. A vízerőtelep üzemének, üzemi rendjének is hatása van. Amikor az érkező vízhozam a vízerőtelcp turbináinak vízelnyelő képességét nem haladja meg, minden vizet a vízerőtelepen át vezetnek az alvízi mederszakaszra. Jó vonalvezetés esetén a víz a bővülő mederben fokozatosan szétterül. Erőszakosabb vonalvezetésnél a víz a parthoz szorul, a partbiztosítás lábazatának környezetében kimosást okozhat. Az erőtelepen átáramló víz a duzzasztómű alatt a leválás miatt folyásiránnyal szembeforduló lassú, örvénylő mozgást végezhet, ami veszélyes is lehet. Széles, nem áramvonalas pillérekről leváló örvények, illetve örvénysorok (pl. a Kármán-féle örvénysorok) is szerepet játszhatnak a kimélyülésben. A keletkező örvények energiatartalma a keletkezés helyének környezetében a legnagyobb. A pillértől távolodva a meder mélységbeli változásának, a megtett úthossznak, a meder érdességének, stb. függvényében fokozatosan csökken. Amikor két szomszédos pillérről leváló örvény az örvényút találkozási pontja környezetében találkozik, kioltás, vagy gerjesztés következtében az örvénylés felerősödése következik be. Külön vizsgálat tárgya lehetne, hogy a keletkezés helyétől 200 — 250 m hosszúságú utat bejáró örvény hordalékos vízben eredeti energiájából mennyit veszít el, különös tekintettel a mederérdességre, stb.