Vízügyi Közlemények, 1980 (62. évfolyam)
1. füzet - Stelczer Károly: A görgetett hordalék mozgása. I. rész
A görgetett hordalék mozgása 7 tikus kapcsolat felállítása pedig lehetőséget biztosít, hogy a megindulást befolyásoló nagyon sok mérhető és nem mérhető tényező hatását is figyelembe lehessen venni. 1. Л kritikus állapot eddigi értelmezése Л kritikus állapot matematikai jellemzése elég egyszerű és egyértelmű. Л mederfenéken elhelyezkedő d átmérőjű hordalékszemcsére hat: — a hordalékszem kimozdítását segítő erő: P = P b + D, = P b + P g + T, ahol P b — az emelőerő (felhajtóerő), D e — az elsodró erő, amely áll P g — a nyomóerőből, T-a súrlódási erőből; — a hordalékszem kimozdításával szembeni erő (E), amely a szemcsék vízben mért súlyát, továbbá a beékelődés, leárnyékolás hatását foglalja magában. A hordalékszemcse kritikus állapotban akkor van, ha P = E egyenlőség áll fenn. A feladat tehát „egyszerű", meg kell határozni a hordalékszem kimozdítását segítő erők (P) és a kimozdulással szembeni erők (E) nagyságát és ezek egyenlősége esetén az adott szemnagyságú hordalék kritikus állapotban van. A kritikus állapot meghatározása érdekében a kutatók legtöbbje (Aksoy 1964, Winghart 1965, Rosszinszkij 1968) csaknem azonos fizikai modellt állított fel (2. ábra). Ezek a modellek a valóságban lejátszódó eseményhez képest igen leegyszerűsítettek. Az egyszerűsítés vonatkozik a kavicsszemcse elhelyezkedésére és a kavicsszemre ható erőrendszerre. Például Helley (1969) fizikai modelljében (3. ábra ) már a kavicsszemek elhelyezkedését és a hatóerők karját is figyelembe vette, de figyelmen kívül hagyta pl. a mederfenéken egymás mellett elhelyezkedő kavicsszemek egymásra gyakorolt hatását (beékelődés, leárnyékolás). A kritikus állapotot egy nagyon összetett fizikai folyamat jellemzi, sokkal összetettebb, mint az a P = E egyensúlyi erőjátékból következne. A kutatók ennek az összetett fizikai folyamatnak más és más állapotát tekintették kritikus állapotnak, és így végeredményben a felállított összefüggések a mozgás-nyugvás határának más és más fizikai állapotára vonatkoztak. A következőkben a kritikus állapot néhány jellemző értelmezését és ahol lehet az ebből eredő eltéréseket kívánom bemutatni. Laboratóriumi és természetbeni megfigyelések szerint a hordalékszemek még a megindulás előtt rezgésbe jönnek, meg-meg mozdulnak, „belsőleg" átrendeződnek. A jelenségnek Reynolds (1885-ben) a „dilatáció" nevet adta. Winghart (1965) szerint ez az átrendeződés tulajdonképpen egy „mozgási küszöb". Véleménye szerint a hordalékszemek rezgésének kezdetétől a tényleges mozgás kezdetéig, azaz a mozgási küszöb, a vízsebesség 50%-os növekedése szükséges. Vagyis a hordalékszemek rezgésének kezdete jól előrejelzi a hordalékszemek megindulásának kezdetét. Bogárdi (1971) ezt a belső átrendeződést már a kritikus állapot első szakaszának tekinti. Bogárdi szerint a kritikus állapot második szakaszában a bedobott hordalékszemek mozognak anélkül, hogy a fenéken fekvő hordalékszemek mozgásba
