Hidrológiai Közlöny 1956 (36. évfolyam)
2. szám - Kovács György: A fakadóvíz elleni védekezés különböző eljárásainak hidraulikai összehasonlítása
Kovács Gy.: A fakadóvíz elleni védekezés Hidrológiai Közlöny 36. évf. 2. sz. LL5 val kiegyenesítve, a vizsgálatot visszavezethetjük a megnyújtott alaplemezzel kapcsolatos számítási eljárásra és a továbbiakban, az előző két ponthoz teljesen hasonlóan, a cosinus transzformációval dolgozhatunk. (I) A lecsapoló rendszert, amelynek egyes csatornái a töltéssel közel párhuzamosan futnak, tehát a vizsgált áramlási síkra merőlegesek és az áramlásban keresztmetszetűkkel jellemzett vízelvételi helyekként jelentkeznek, a nyelőkre alkalmazott komplex transzformációval vesszük számításba. Ennek a meggondolásnak az alapján minden egyes lecsapoló csatorna külön pontszerű nyelőként számítható. A nyelő középpontja a csatorna vízszintjének síkjában, a víztükör felezőjében helyezkedik el. a csatorna nedvesített kerülete pedig a megfelelő köralakú potenciál vonallal közelíthető meg. 5. Mind az alaplemez alatti elliptikus áramvonalakkal rendelkező szivárgás cosinus transzformációja, mind pedig a nyelő számításánál alkalmazott logaritmikus transzformáció elméletileg csak végtelen féltérben létrejövő mozgás leképzésénél alkalmazható. A mi feladatunknál azonban az áteresztőrétegek minden esetben alulról záróréteggel határoltak. Azokon a helyeken, ahol ennek a zárórétegnek mélysége a tereptől számítva több 100 métert is meghalad, a végtelen féltér feltételezése gyakorlatilag hibaforrást nem okoz. Ott azonban, ahol a zárórétegnek a felszíntől mért mélysége mindössze 10—15 méter, úgy járunk el, hogy meghatározzuk azt a szélső áramvonalat, amely a végtelen féltérre meghatározott áramkép görbéi közül — a felszíntől a mélység felé haladva — elsőnek érinti a záróréteg felszínét. Azt a vízhozamot számítjuk, amely ezen az áramvonalon belül áramlik át. Ez a közelítés kétségtelenül a biztonság mértékét csökkenti, mert kísérletekkel igazolt tény az, hogy a záró réteg jeleidétében az áramvonalak sűrűsödnek és így a szivárgó vízmennyiség az előbbi feltételezés alapján számított értéknél nagyobb lesz. 6. Az 5. pontban említett hiba kiegyenlítésére törekszünk a lecsapoló rendszernek nyelőkkel történő helyettesítése során. A galtest alatt létrejövő szivárgás áramképe alapján — amennyiben a mo:igást az elmondottak szerint kiválasztott áramvonallal határoljuk — a gát mentett oldalán meghatározott távolságon belül megkapjuk a fakadóvíz feltörési sebességének, illetve 1 fm széles sávra vonatkoztatva a feltörő vízmennyiségnek az eloszlási ábráját. A vízhozamszámításnál figyelembe vett szélső áramvonalnak a térszinttel való metszéspontján helyezzük el a gáttesttől legtávolabb levő lecsapoló csatornát. Mint a részletes tárgyalásban látni fogjuk, a számítás során ennek a csatornának a vízhozamából csak a teljes érték felét tekintjük az át.szivárgásból utánpótlódó mennyiségnek. A másik felét tehát a gát alatti szivárgás szempontjából elhanyagolt értéknek vesszük. Ez az a vízmennyiség, amellyel a záróréteg következtében a végtelen féltérhez képest adódó nagyobb vízhozamok (sűrűsödő áramvonalak) hatását kiegyenlíteni kívánjuk. A részleges elzárást biztosító szádfalnak a szivárgó vízmennyiség csökkentése szempontjából Ieggazdaságosabb helye A részletes vizsgálatok során az egyes változatok összehasonlítását a legegyszerűbb elemek egymás mellé állításával kezdjük meg. mert így az összetettebb vizsgálatok folyamán az előzőekben egyenértékűnek meghatározott változatok közül mindig csak az egyik megoldást kell továbbvinnünk és a következő változattal összevetnünk. Vizsgáljuk ezért először önmagában a töltéstest alatti áteresztő réteget részlegesen lezáró szádfal leggazdaságosabb helyének a megválasztását. A szádfal célja az. hogy a szivárgási úthossz növelésével és a víz átfolyási szelvényének szűkítésével csökkentse a mentett oldalra átszivárgó vízmennyiséget. Ebből a szempontból a leggazdaságosabb lesz tehát az a szádfalhelyzet, amelynél az átszivárgó víz mennyisége minimálisnak adódik. Az átszivárgó víz mennyiségét mint már említettük komplex transzformációval határozzuk meg. A leképzést két lépésben hajtjuk végre. Az eredeti tört határoló vonallal lezárt szivárgási teret először a Srhwarcz— Christoffel transzformáció segítségével olyan szivárgó féltérré alakítjuk át, amelynél a szélső áramvonal (a vízzáró alaplemez) vízszintes síkfelület (l.a. és b. ábra). A leképzésre szolgáló függvény a következő : z=--±lf& 1 Ká (1) (részletesen lásd: AgroSZkin : Hidraulika 1952. 644 oldal). Erről az áramképről térhetünk azután át az említett cosinus transzformációval az áramvonalak és a potenciálvonalak négyzetes hálózatára (1. b. és c. ábra). Az áttéréshez szükséges függvény, figyelembe véve a hidraulikai határfeltételeket : k H t m w — arc cos - (2) n p (Agroszkin: Hidraulika 642. oldal.) A képletekben szereplő jelölések, az 1. ábra alapján értelmezhetők. Az említett leképző függvények mind csak abban az esetben érvényesek, ha a szivárgás alulról nem határolt. Legtöbbször azonban a záróréteg magasabban helyezkedik el annál, semhogy hatása elhanyagolható volna. így számításainkban figyelemmel kell lennünk az alsó zárórétegek jelenlétére. A számítás során a szivárgó teret — mint már említettük - azzal a legmélyebben futó áramvonallal zárjuk le, amely még teljes egészében az áteresztő rétegen belül marad, de már érinti a zárórétegeket. Részleges lezárást biztosító szádfal- alkalma zása esetén az előzőek alapján következik, hogy az első transzformáció végrehajtása után előbbi feltételünknek az az elliptikus áramvonal felel majd meg — áz lesz a szivárgó teret határoló áramvonal amelyekre a szádfal függőlegesén a vízzáróréteg vízszintes síkja által kimetszett P pont jt képe illeszkedik.
