Hidrológiai Közlöny 1950 (30. évfolyam)

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

mertékének önkényes definíció alapján való figyelembevétele. Az iilepítés kérdésének egyik igen kiváló szakértője Cmnp professzor

1

2 már 1937-ben igen szemléltetően tárgyalta az ülepedés jelenségét. Igen hasznos lesz Cmnp kutatásait részletesebben tárgyalni. Szerinte az iilepítés mértéke mind a hordalékülepedés jellemzőinek, mind pedig az ülepítő medence hidraulikus sajátságainak függvénye- A hordalék eszményi medencében a vízsebességnek és saját ülepedé sí sebességének eredő sebességével fog mozogni, vagyis az egyes hordalékszemek által megtett utak párhuzamos egyenesekben fekszenek. A 7. ábra szerint mindazok a szemnagyságok, ameVrdCr — •de, IMX. iVbi'tt. be . — viszonv ac szögek alapján. (24) Az = _ Q Lb értéket Camp' túlfolyás mérté százaléka (24) szerint r, vagy a teljes hordaléktöménység százalékára áttérve rrdc

r, vagyis " Lásd u 11 je " Lásd a 8. ,l«eryzetet. I25l lyeknek «vnaJ nagyobb az ülepedési sebesse gük, leülepszenek. Azokból a szemnagyságokból azonban, amelyeknél <* < ««. csak egy b'zonyos rész fog leülepedni, mégpedig az ábra szerint százalék. Hasonló háromszerinti H _ "<„ L ~ v . = Hr _ Hbv Q <» bL L Lb Lb ' V

r <•<„ Q A (24) alatti képletekben L a medence hossza, b a medence szélessége, Q pedig az átfolyó vízmennyiség. (25) alapján az összes hordalékszemek leülepedésének mértéke, l'igyelembevéve a (24) összefüggést is /V=l -CV0 + 1 f'-dcr <2fi) '"'I í lesz. A (2(5) összefüggésből, ha az eloszlási függvény ismeretes, az iilepítés mértékét kiszámíthatjuk- A számításra Camp grafikus módszert ajánl. Nagyarányú fejlődést jelentett az iilbpítés jelenségének vizsgálatánál a turbulens vízmozgás alapösszefüggéseinek meghatározása. Ismeretes, hogy a turbulencia elméleti fejlődésével a legújabb kutatások lehetővé tették a lebegtetett hordalék szállításának sikeres magyarázatát. Ezek a kutatások a lebegtetett hordalék szállítására vonatkozóan egyensúlyi állapotot tételeztek fel, vagyis olyan állapotra vonatkoznak, amikor a nehézségi erő hatására leülepedő hordalékmennyiség egyenlő a turbulencia révén a fenékről lebegésbe hozott hordaléktömeggel. Az elmélet alapja a Schmidt-féle differenciál egyenlet,'

1 de e dy ahol <" az ülepedési sebesség, «' a keveredési együttható, ? a víz sűrűsége és a tömény dy ség-gradiens, vagyis a töménység mélység, szerinti fajlagos változása. Az alapegyenlet megoldása viszonylagosan meghatározza a CD) — 127) tin kének, vagy az ülepítő medence felszíni területének egységnyi részére eső vízmennyiségnek nevezti. r, az ülepítési százalék, amely az <» < <*>„ ülepedési sebességgel leülepedő hordalék leülepedésének mértéke. A (24) összefüggés tulajdonképpen Hazen formulájával azonos és azt mutatja, hogy adott vízhozamnál az < «>« iilepelési sebességgel leülepedő hordalék mennyisége egyenesen arányos a felszíni területtel és független a mélységtől. Az 0

1<\, a túlfolyás mértéke, tulajdonképen az a megkívánt ülepedési sebesség, amelynél adott ülepítőmedence esetében a teljes hordalékmennyiség képes lenne leülepedni. Mindazok a hordalékszemek, amelyek '"o-nál nagyobb sebességgel ülepszenek le, teljes egészükben a fenékre ülepszenek. Ezeknek a hordalékszemeknek a teljes hordaléktöménység hez viszonyított iilépítése tehát I — c

r

o lesz, ahol cr„ az «-nál nagyobb sebességgel leülepedő hordalék kezdeti töménységének és a teljes töménységnek a viszonyát jelenti. Az ™ < <»„ sebességgel leülepedő hordalék leülepedésének -28i c o = c.e összefüggéssel a töménység mélység szerinti változását, vagyis a töménységet egy ismert töménységérték arányában adja meg. e az örvénylő vízmozgás keveredésének mórtéke és általánosan keveredési együttható nak nevezik, örvénylő vízmozgásnál a nyíró erő r = s(> '[' . ami lehetővé teszi e meghatározási/ sál a sebesség-gradiens ismeretével. « számításánál természetesen a nyíró erőt a hordalékmozgató erő képletével számítjuk ki. A Fenti értelmezés szerint t-t az t- _ —-— dr dy összefüggésből számítjuk ki. Ismernünk kell tehát a sebességeket és a sebességeknek a mélység szerinti változását. Természetes vízfolyásoknál « természetesen változik a vízmélység szerint és így az 6' görbe a legkülönbözőbb alakot mutatja.'•"> A 8. ábra néhány tipikus sebességeloszlás esetén " változásának menetét mutatja."* A 8. ábrán az A görbe Nikuradsesebességmérési alapján, a li a logaritmikus sebesség1

4 O'Brii n M. I\: Raviwv oí tbc U-eory oí turibiiient flow in its íela:ti"ii to sadUaiwiit irjvn-a>i>rtatU>n. Tivns. Ara. Gewli. tini oii, 1833. 1

5 JcHI.-iwur M. .-/•• Nyíl; IV'szinn csatornák ánunlási 1<,t ilíVci. — 'Moszkva, ilWB. 11

1 Lásd a 8. jegyzetet. IS