Hidrológiai Közlöny 1955 (35. évfolyam)

11-12. szám - Kovács György: Az árhullámok levonulására jellemző hidrológiai mennyiségek meghatározása

Kovács Gy.: Árhullámok levonulása Hidrológiai Közlöny 35. évf. 1955. 11—12. sz. 395 gyűjtőkörébe tartozó, az irodalomban monoklin emelkedő hullámok néven ismertetett hullámtípussal [2] foglalkozom részletesebben, mivel mint látni fogjuk, erre a hullámfajtára levezetett haladási sebesség megegyezik a most ismertetendő eljárás során az áradás előrehaladásának sebességére kapott értékkel. Az egyenletesen haladó árhullám a változó vízhozamú mozgásnak az a speciális esete, amelynél a hullám a vízfolyáson úgy halad végig, hogy alakja nem változik. A definícióból következik, hogy a hullámnak a lábától a gerincéig terjedő lejtő mindenegyes pontja azonos sebességgel halad előre, tehát két egymást követő időpontban a hullámlejtő függőleges metszetei egymással párhuzamosak (3. ábra) : 2. ábra. A lökéshullám és az árhullám sematikus sebességeloszlása. PHC. 2. CxeMarimecKoe pacnpe^e/ieHHe CKopocTeii yjtapHOH BO.lUbl II naBOJlKOBOH BO.HIibl Fig. 2. Söhematie distribution of flood-waves and surgewaves. 3. ábra. Monoklin emelkedő hullám sémája. PHC. 3. Cxeivia MOHOKJIHHAJIBHO B03PACTAK>MEH BOJIHM Fig. 3. Sebemé of monoclinal waves. (o„f,J 4. ábra. Vázlat a monoklin hullám haladási sebességének számításához. PHC. 4. CxeMa pacieTa CKOPOCTH JBIDKEINID MOHOK^IIHajIbHOii BOJIHbl Fig. 4. Schome to compute travel-velocity of monoclinal waves. U

x — U

2 . . . = Ui = ... = Un = U, iT =~22' = . . . = ii' = .. . = nn'. Szűkítsük az ilyen hullámok körét tovább olyan módon, hogy kiemeljük közülük azokat az egyenletes sebességgel haladó hullámokat, amelyek előtt Q

t vízhozamot v

t sebességgel szállító állandó vízhozamú vízmozgás uralkodott a folyóban, utána pedig újra beáll az időben változatlan egyensúlyi állapot Q

2 vízszállítással és »

2 sebességgel. Ezeket a hullámokat nevezi az irodalom monoklin emelkedő hullámnak (4. ábra). Az 1. szelvény alatti, illetve a 2. szelvény fölötti, időben állandó vízmozgást az a, b, c, d hullámhasáb választja el egymástól, amely u sebességgel halad előre és az egyenletesen haladó árhullámokról mondottak alapján alakja és térfogata állandó. A hullám u haladási sebessége nagyobb mind az előtte lévő szakasz v

x, mind pedig a mögötte kialakuló v

2 állandó sebességeknél. Ezekből a feltételekből az u sebességet a következő megfontolások alapján számíthatjuk. Mivel u>Vx, a hullám utóiéri a permanens mozgással haladó vízrészeket és így az a, b, c, d hullámhasábban lévő víz mennyisége növekedne. Az időegység alatt bekövetkező Vízmennyiségnövekedés (Q') a sebességkülönbségeknek és az alsó szelvényterületnek a szorzataként számítható : Q' = (u—v,) Fy. Hasonló jelenséggel találkozunk a hullámgerinc mögötti szelvényben. Mivel u>v

2 itt a víz a hullámhasábból elmarad. A csökkenés mértéke az időegység alatt (Q") : Q" = (u — v

2) F

2. A hullámhasáb alakja és térfogata állandó lévén, az oda be- és onnan kiáramló vízhozamoknak egyenlőeknek kell lenniök : Q'= Q"-,(u- v

x) F, = (u — v

2) F

z.