Hidrológiai Közlöny 1959 (39. évfolyam)

1. szám - Kozák Miklós: A Rakaca-völgyi tározó árapasztó szifonjának modellkísérlete

Kozák M.: A Rakaca-völgyi tározó árapasztó modellkísérlete Hidrológiai Közlöny 1959. 1. sz. 21 5. kép. Az eredeti, q = 1 : 1,5-ös rézsüs megoldással készült felvétel. Az áramlás nem kielégítő 0omo 5. CHUMOK, CDEAAHHBIÜ c OCHOBHOIO eapuanma, UMewufeeo omKoc 1 : 1,5. fleuMcemie He ydoeAemeopumeAbnoe III. !>. Tlie originál slope of o - I : 1,.5 resulted in an unsatisfactory flow-pattern b) Milyenek a sebességi és áramlási viszonyok a rézsű és a szifonfej környezetében? Mindkét kérdést áramlástanilag a legkedvezőtlenebb állapotra vizsgáltuk meg, amikor a szifonok által szállított vízhozam a maximális, vagyis a valóságban Qmai= 40 m

3/sec. A kísérlettel nyert következtetéseink az alábbiak : a) A szifonfej rézsű felé eső beáramlás keresztszelvényének a rézsütői való tervezett távolsága (t = 14 m) megfelelő. Áramlástani és gazdaságossági okokból azt sem csökkenteni, sem növelni nem célszerű. Az áramlási viszonyok lényegében kielégítőek a szifonfej rézsütér felé eső két szélső sarokpontjának kivételével. Itt kb. 1 m átmérőjű és 0,5 m mélységű örvénytölcsérek keletkeznek, melyek levegőt juttatnak be a szifonokba, ami növeli annak rezgését és csökkenti vízszállító képességét. Kísérleteink szerint az örvényképződés a külső szifonfalak r = 30 cm-es sugarú köríves lekerekítésével megszüntethető. A szifonfej környékének áramlási viszonyairól még a következőket állapítjuk meg : A fenti áramlástani kísérleteinket tört rézsű esetében is elvégeztük. Megállapítottuk, hogy tört rézsüs megoldás esetében kedvezőbb áramkép alakul ki, mert az eredeti 1 : 1,5-es rézsű esetén a szifonfej környékén vízszintes örvények (lassú forgók) keletkeznek (5. kép). Tört rézsüs megoldásnál a beáramlás jobb, közvetlenebb (6. kép). Tehát a műszakilag indokoltabb tört rézsüs megoldás áramlástanilag is kedvezőbb. b) Vizsgálataink szerint a rézsűfelület közvetlen környezetében a szifonfej felé áramló vízrészecskék sebessége még a szifon maximális vízemésztése (Qmax= 40 m

3/sec) esetén sem emelkedik sehol sem a 30 cm/sec fölé. Ez kisebb, mint a megengedhető 60 cm/sec. Ezt a sebességet azonban jobban megközelíteni — tehát a szifont a rézsűhöz közelebb vinni — nem szabad, mert ez utóbbi eset6. kép. A javasolt tört rézsüs megoldás esetében az áramlás már lényegesen kedvezőbb <t>omo 6. B CAyiae peKOMeHdyeMoeo eapuaHma pexcuM őeuxcemiH yme cyiyecmeeHHO ÖAaeonpuHmnee III. 6. Considerably improved flow-pattern observed with the broken slope suggested ben már olyan erős hajlású leszívású görbe alakulna ki, ami részben a szifonok erős légszállítását, részben pedig annak periodikus üzemét segítené elő. Tehát a szifonfej rézsütői való távolságának mértékére nem a megengedett sebességek, hanem a leszívási görbe a mértékadó. Összegezve: a szifonfej rézsűtől való tervezett távolsága megfelelő. A q = = 1 : 1,5-es rézsű helyett tört rézsű alkalmazása célszerű, mert ez statikailag és áramlástanilag is jobb. Az örvényképződést a külső szifonfalak áramlástanilag helyesebb kialakításával meg lehet szüntetni. 2. A beáramlási keresztmetszet felső élére vonatkozó vizsgálat Ezt a kérdést az alábbi szempontokból vizsgáltuk meg : a) A hullámzás mértéke és hatása ; b) az esetleges lökéshullámok hatása ; c) általános áramlástani szempontok. a) Fontos hidraulikai követelmény, hogy a szifonfejek beáramlási keresztszelvényei állandóan vízzel borítottak legyenek. Ezért hullámzó vízfelszín esetén a hullám völgyelési pontjainak magasabban kell lennie, a beáramlási keresztszelvény felső élénél, mert ellenkező esetben az itt bejutott levegő fokozná a szifon rezgését. A beáramlási keresztszelvények felső élei a 153,60 mA. f.-i szinten vannak. A hullámzás szempontjából legkedvezőtlenebb állapot a belső szifonpár üzembe lendülésénél, a 154,40 mA. f.-i tározási szintnél áll elő, amikor is a szifonok beáramlási keresztszelvényeinek felső élei 0,8 m-rel vannak a tározási szint alatt. Hidraulikai meggondolásból következik, hogy a szifonokba közvetlenül mindaddig nem juthat be levegő, amíg a szél által keltett hullámok amplitúdói el nem, érik a kb. 1,5 m-es értéket. Mivel ilyen mértékű hullámzás hazánkban általában nem fordulhat elő, a beáramlási kereszt-