Vízügyi Közlemények, 1985 (67. évfolyam)

1. füzet - Szigáyrtó Zoltán: Nyíltfelszínű vízhozammérő műtárgyak vízhozamgörbéinek új, szabatos meghatározása

Vízügyi Közlemények, LXVIl. évfolyam 1985. évi 1. füzet A NYÍLTFELSZÍNÜ VÍZHOZAMMÉRŐ MŰTÁRGYAK VÍZHOZAMGÖRBÉINEK ÚJ, SZABATOS MEGHATÁROZÁSA DR. SZIGYÁRTÓ ZOLTÁN

1 A vízállás-vízhozam kapcsolat meghatározására szolgáló, klasszikusnak nevezhető eljárás közismert. Eszerint a műtárgy kifolyási szelvényében a vízszinttől lefelé számított X mélységben uralkodó sebesség megfelel a nyomás alatti kifolyásra adódó v(x) = |/ 2 • g • x (1) értéknek, s így a teljes szelvény vízhozama h h Q = fi\ v(x) • B(x) • dx — p\ |/2 • g • * • B(x) • dx = (2) о 0 _ h = fi (l^g J ]ßc • B(x) • dx о integrállal határozható meg, ahol Q - a vízhozam; x - a vízszinttől lefelé számított távolság; B(x) - az x mélységben a szelvény szélessége; h-a szelvénybeli vízmélység; g - a nehézségi térerősség; fi - az úgynevezett kontrakciós tényező. Feltételként szerepel továbbá még az is, hogy a szelvényalakot a műtárgy felett, a leszívási határon túl felvett vízállás mérési szelvény vízszintjére kell vonatkoztatni. Ez а hosszú idő óta alkalmazott számítási módszer azonban egészen bizonyosan hibás alapokon nyugszik. Következik ez már abból az egyszerű tényből is, hogy a szelvényben a sebességeloszlás semmilyen körülmények között sem felel meg a feltételezett (1) összefüggésnek. Ebből ugyanis a felszíni vízsebességre, vagyis x = 0 értékre, v=0 adódik. Márpedig közismert, hogy a víz felszínén sem a műtárgy-, sem pedig a vízállásmérés szelvényében nem áll a víz. Más oldalról közismert az is, hogy a műtárgy (kialakítási módjától függően) még jó sokáig nem változtatja meg a vízszállítását annak ellenére, hogy az alvíz a műtárgy küszöbszintje fölé emelkedik. Tehát az alvíz magasságaként értelmezett „visszahatási határ" esetenkint jóval magasabb a műtárgy küszöbszintjénél. így van ez annak ellenére, hogy nyomás alatti átfolyást alapul véve, az integrálási határt ilyen esetben a két vízszint különbségére kellene csökkentenünk. A mérőműtárgy vízszállítását meghatározó hidraulikai alapjelenség egészen más, amit a klasszikus eljárás feltételez (Starosolszky 1967; 1968). Itt nem nyomás alatti átfolyásról, hanem arról van szó, hogy a vízfolyásba betett akadály fölött (ha a rendelke' Dr. Szigvártó Zoltán oki. mérnök, a műszaki tudományok doktora, a Vízgazdálkodási Tudományos Kutatóközpont (VITUKI, Budapest) Vízrajzi Intézetének tudományos tanácsadója.