Hidrológiai Közlöny 1950 (30. évfolyam)

1-2. szám - Értekezések - BOGÁRDI JÁNOS dr.: A Sajó hordalékszállítása és a hordalékos víz ülepítése

A Sajóból üzemi célokra kivett víz lebegő hordaléktartalmával és annak ülepítésével foglalkozik a tudományos kutatások legújabb eredményeinek részletezése mellett az alábbi tanulmány. Eredményeit közvetlenül az ötéves terv keretében létesülő üzemek hasznosíthatják, közvetve pedig gyáriparunknak a természetes vízfolyásokra támaszkodó bármely telepe értékesítheti. U. D. C. 628.16:627.157:532.3/5. A Sajó hordalékszállítása és a hordalékos víz ülepítése* BOGÁRDl JÁNOS DR (Folytatás!) A felmerült gyakorlati kérdéssel kapcsolatban végül az ülepítés elméletére szeretnénk kitérni.

6 Ennek a kérdésnek ugyanis nem csupán az ad létjogosultságot a jelen tanulmány keretében, hogy maguk a Sajón végzett hordalékmérések éppen ennek a kérdésnek a tisztázása érdekében indultak meg, hanem maga az ülepítés is, mint fizikai jelenség szorosan kapcsolódik a hordalékmozgás elméletéhez. Az ülepít ésnek természetesen csupán a mechanikai részével foglalkozunk- Az ipari vízkivételeknél csaknem minden esetbeu a vizet először nemcsak a fenéken mozgatott, hanem a lebegtetve szállított hordaléktól is meg kell tisztítani. A fförse+ett hordaléknak a vízkivételbe való bejutását sokféle módon lehet meg akadályozni, viszonylag kisebb-költségű berendezésekkel. A nagyobb költség rendszerint a víz által lebegtetve szállított hordalékanyag kiválasztása. Közismert tény, hogy az ülepítés fokára nézve a leülepífcendő anyag milyensége mellett az ülepítő medencén áthaladó víz sebessége és a medence méretei irányadók. A legegyszerűbb számítás szerint a leülepítendő hordalék szemnagyságát hozzuk összefüggésbe az ülepítő medencében uralkodó vízsebességgel és a medence méreteivel. Mint tudjuk, mechanikai ülepítéssel a 0.002 mm-nél nagyobb szemnagyságú anyag választható ki. Az ülepítósnél általában meg kell adni azt a szemnagysághatárt, amelytől kez(lődőleg az összes nagyobb átmérőjű hordalékot le akarjuk ülepíteni- A megadott szemnagysághatár megszabja azt a maximális sebességet, amelynél nagyobb sebességek az ülepítő medencében nem engedhetők meg, nehogy a már leülepedett anya? újból lehelbe kerüljön. A lebegtetési sebesség

7 a hidraulikus felhajtó erő figyelembevételével VI (5) összefüggésből számítható, ahol Vad szemátmérőjű hordalékszám köbtartalmát, A a vetületét yi a fajsúlyát, Y a víz fajsúlyát, g pedig a nehézségi gyorsulást jelenti- Gömbalakot tételezve fel, a lebegtetési sebesség v

t (m/sec)= * A Magyar Hidrológiai Társaság 1949. június hó 8-i ülésén elhangzott előadás. — Az Országos Vízgazdálkodási Hivatalban készült tanulmány. • Alexandrov V. L.: MtasalM hídromeotoaniika. — Moezflcva, 1ÍH6. Kotchine N. E„ Kibel l. A. és Rose N. V.: ElméCöta hidmomeohan.'lka. — Moeakva, 194S. Mende'cev D. /.: Geofiz ka és hidrodinamika. — Laningrád-MoSLlkva, lí>45. Oglobine A. P.: Folyadékok meehanikájáiLalc alapelvei. Mosz'kva, 1943. ' Lásd » 3. Jegyzetet. = 4 65 ]fd'; a számításnál d m-ben helyettesítendő he. A lebegtetési sebesség azt a sebességet jelöli, ameiyik még éppen képes lenne a fenek közelében a hordalékszemet lebegtetésien tartani. Ez az érték általában lényegesen kisebb, mint az a Vk sebesség, amely a fenéken nyugvó d szemnagyságú és yi iajsúlyú hordalékszemnek a mozgásba hozásához szükséges. Ezért az iilepítésnél inkább ezt az utóbbi úgynevezett kritikus sebességértéket szokás mértékadónak tekinteni és első feltételként az ülepítő medencét ugy tervezzük hogy az átfolyó víz sebessége a mértékadónak elfogadott sebességnél kisebb legyen. A második követelmény, hogy az ülepítő medence hossza olyan legyen, hogy a felvett, medencében a kívánt összes szemnagyságok le is ülepedhessenek. A kritikus sebességet Camp

8 szerint a következőképpen határozhatjuk meg. Nyiltmedra vízfolyásnál az átlagos hordalékmozgató erő h S — y. IU = vH l ahol R a hidraulikus sugarat, I a relatív esést, h pedig I hosszúságon az energiavonal esését jelenti- Ha az energiavonal esése (ami nyiltmedrű vízfolyásnál csaknem azonos a vízfelszín esésével) egységnyi hosszon hf akkor S = yfíhf. (6) Kísérleti eredmények viszont azt mutatják, hogy a kritikus hordalékmozgató erő S

k=(yi — yf>d (7) vagyis valamilyen függvénye a hordalék szemátmérőjének, valamint a szemátmérő d és a fenéknél lévő s lamináris rétegvastaság hányadosának. , A Weissbach-Darcy képlet szerint: hrf 4R 2g (8

) ahol v a középsebesség f a súrlódási tényező HÍJ és értékét az f = ~~ összefüggés határozza meg a c Chezy-féle súrlódási együttható segítségével. hf értékét az átlagos hordalékmozgató erő (6) képletébe behelyettesítve kapjuk, hogy S , _ f g (9) Sediment (runsporlation of the Sajó river and the subardence of silty water. By J. Bogárdi, D. Eug. (English text oai p. 78.) 8 Camp. T. R.: Sedimenta.tion amd fihe desijju of «etttijr.tiaoiks. — Transactdons Am. Soe. C. E„ Vol. IIT. i94fi. 15