Vízügyi Közlemények, 1979 (61. évfolyam)

3. füzet - Sárváry István: Nyomjelzési kísérletek néhány elvi és gyakorlati kérdése

452 Sárváry István történt a beérkezés. Több, egyenként szabályos hullám egymásbametsződéséből bonyolult koncentráció-görbe alakulhat ki (2/b ábra ). Egyszerű szemlélet alapján is beláthatjuk, hogy a leggyorsabb vízrészecskék minimálisan kétszer olyan gyorsan haladnak, mint a legkisebb sebességűek. Nyílt mederbe történő turbulens áramlásnál (3/a ábra) rendszerint ennél sokkal nagyobbak a különbségek. Azonban repedezett kőzetben, vagy szemcsés közegben törénő lamináris áramlásnál (3/b-c ábra) is minimálisan 1:2 a szélsőséges sebességek aránya. Az ábrákról leolvasható ugyanis, hogy a hosszabb utat bejáró vízrészecske útja legalább 50%-kal nagyobb. A különböző utak végpontjai között azoban ugyanakkora az esés-különbség. így másfélszeres utat bejáró vízrészecske útja mentén a gradiens is kisebb, amiatt a végighaladáshoz legalább kétszeres idő szükséges. Az áramlási út során egymás után következő számtalan kitérés következtében persze a sebességek ki is egyenlítődnek. Azonban, mivel a valóságban ennél lényegesen nagyobbak a sebesség-eltérések, az észlelhető tartományban (az alapszint „levágása" felett) is meg kell lennie az 1:2 sebesség-aránynak. Ez azt jelenti, hogy a koncentráció-hullám végének beérkezéséhez a megfigyelési pontra legalább kétszerannyi idő szükséges, mint a hullám elejének — a leggyorsabb vízrészecskéknek — a beérkezése. Más szóval: a hullám legalább ugyanolyan hosszan halad kifelé a megfigyelési ponton, mint amilyen hosszú időre volt szükség a hullám elejének megérkezéséhez — ha közben az áramlási viszonyok nem változtak meg. Az első beérkezéshez és a hullám végső lecsengéséhez tehát nagyjából ugyanannyi időre van szükség (4. ábra). Ez természetesen csak durva ökölszabály a kiértékelés számára, ami alól lehetnek kivételek. Pl. a vízhozam növekedése felhígíthatja a festéket annyira, hogy az észlelhető koncentráció az alapszint alá süllyed. Ez a szabályszerűség mindenesetre arra figyelmeztet, hogy az ennél lényegesen rövidebb hullámokat, pillanatszerű festék-jelentkezéseket nem lehet eredménynek tekinteni. Egymáshoz közeleső beadási és megfigyelési pontok esetében három jelenség befolyásolja a hullám megfigyelhető hosszúságát: — a rövid távolság miatt kicsi az abszolút széhúzódás — nagyobb sebességek esetén viszont nagyobb a turbulencia, tehát nagyobbak a sebesség-különbségek: nagyobb a relatív széthúzódás — mivel az abszolút koncentráció sokkal nagyobb, a hullám magassága sokszorosan felülmúlja az értékelési alapszintet (lásd 4. rész). Emiatt az észlelhető hossz esetleg ugyanolyan lesz mint egy jobban széthúzódott, de kisebb koncentrációjú hullám esetében (lásd 5. ábra). 4. ábra. A festékhullám beérkezésének és lefutásának idő-aránya Fig. 4. Time ratio of the arrival and passage of dye wave Figure 4. Proportion de temps de l'arrivée et de descente de l'onde de colorant. Bild 4. Zeitverhältnis zwischen Ankunft und Ablauf der Tracerwelle