Hidrológiai Közlöny 1959 (39. évfolyam)
4. szám - Starosolszky Ödön: Kisebb vízkivételi műtárgyak vízszállítása
Hidrológiai Közlöny 1959, 3. sz. 262 Kisebb vízkivételi műtárgyak vízszállítása STAROSOLSZKY ÖDÖN Az egyes termelők részére kiszolgáltatott vízmennyiség — legalábbis tájékoztató jellegű — számbavétele a gravitációsan üzemelő vízátvételi műveknél jelenleg a vízkivételi műtárgyak segítségével történik. A kisebb vízátvételi műtárgyak nagy többsége 0,25 és 1,00 m közötti átmérőjű körszelvényű csőáteresz, amely a beáramlási keresztszelvény helyén elzárószerkezettel — többnyire táblával — zárható. A kisebb (0,25—0,50 m átmérőjű) átereszek elzárószerkezete egyszerű tiltó, amely vagy teljesen zárt, vagy teljesen nyitott állapotú. Az üzemelés nemcsak kisebb, hanem legtöbbször még a nagyobb átmérőjű átereszek esetében is teljesen nyitott állapotban történik. Az átfolyó vízmennyiség számbavételéhez a számítás megkönnyítése, továbbá a helyszíni észlelés egyszerűsítése céljából az előnyös is. A vízkivételi műtárgyaknak a folyamatos vízhozamnyilvántartáshoz való felhasználása úgy történik, hogy 1. megállapítjuk a műtárgyakra jellemző vízállások (vízálláskülönbségek) és az átfolyó vízhozam közötti kapcsolatot, helyszíni hitelesítéssel, vagy elméleti összefüggéssel, 2. a műtárgyra jellemző vízállások folyamatos észleltetése alapján az 1. pont szerinti összefüggésből a vízhozamot kiszámítjuk. A kis csőátereszek esetében a vízhozam kiszámítása az eddigiekben követett módszer szerint vagy a felvízi és alvízi vízmércéken leolvasott vízállások különbsége, vagy a helyszínen közvetlenül megmért vízszintkülönbség alapján az ún. Schewior-féle nomogramm segítségével történt [6]. Sokhelyütt a csőátereszeken nehézségekbe ütközik az ehhez szükséges vízmércepárok elhelyezése (nincs megfelelő függőleges betonfal). Ezeken a helyeken, de néha másutt is, elkerülhető a vízmércék elhelyezése, azoknak azonos nullpontra való beállítása és karbantartása, ha a vízszintkülönbség mérése egyszerű hordozható készülékkel esetenként történhet. Ha a felvízbe benyúló gumicső segítségével, amelyből a levegőt kiszívtuk, átvezetjük a vizet az al vízben elhelyezett üvegcsőbe, amelyben ugyanaz a vízmagasság áll be, mint a felvíz szintje, az üvegcsőre szerelt állítható mérce nullpont ját az alsó víz színére állítva, a szintkülönbség közvetlenül leolvasható [6]. (Megjegyezzük, hogy a nomogramm eddigiekben jobb híján használt formája elavult és a legújabb Schewior—Press kiadvány sem tartalmazza. A nomogramm szerkesztésénél bizonyos hidraulikai tényezőket tételeztek fel, amelyekre a későbbiekben visszatérünk). A nomogramm mechanikus alkalmazása több okból is hibákra vezetett : 1. az észlelt vízszintkülönbség a vízszállításra gyakorlatilag csupán abban az esetben lehet jellemző, ha a műtárgyban tökéletes nyomás alatti átfolyás alakul ki (még akkor is közelítés), 2. a belépési és kilépési veszteségtényező értéke a nomogramm szerkesztésénél feltételezettől lényegesen eltérő, 3. a nomogrammon a műtárgy egyéni sajátosságait nem lehet figyelembe venni. Az említett hiányosságok kijavítására vonatkozó tanulmányunk néhány kisebb vízkivételi áteresznél végzett helyszíni mérés, 5 db 30 cm átmérőjű vízkivételi modell részletes laboratóriumi vizsgálata, továbbá 1950—57. között végzett külföldi kísérletek adatai alapján készült. A csőátereszben kialakuló vízmozgás A csőátereszben és környezetében létrejövő vízmozgás a műtárgy méreteinek, az átfolyó vízhozamnak a függvényében igen változatos lehet (1. ábra). Elvileg bármelyik változat felhasználható a vízhozam számítására, gyakorlatilag azonban egy-egy műtárgy vízszállításának számbavétele csak úgy valósítható meg, ha csak egyféle állapotot, mégpedig a tökéletes nyomás alatti átfolyást (VIII. eset) vesszük figyelembe. A cső a vizet részben vagy teljesen telt szelvénnyel vezeti. Az 1. ábrán feltüntetett I—III. eset az öntözési gyakorlatban ritkán fordul elő, mert az üzemvízszint általában magasabb, mint a csőáteresz záradékvonala. A kialakuló mozgásállapotot jellemző egyenletek nem alkalmasak a vízszállítás gyakorlati meghatározására. A IV. eset a vízkivételi csatorna feltöltése során — különösen tavasszal, midőn még a növényzet nem csökkenti az alvízi meder vízszállító képes0, Részben telt szelvény a kifolyás helyén b, Telt szelvény a kifolyás helyén Lüktető átfolyás, a csőben vándorló légterek < 1,2 Végig áramló vízmozgás >12-15 NU° más alat f' ótfo/yés szabad kifolyással •< 1,2 kritikus mélység a belépésnél <1,2 kritikus mélység a kilépésnél fíejtett szabad kifolyás •>1,2 Rohanó vízmozgás a csőben 1. ábra. A csőátereszben előforduló vízmozgás fajtái Abb. 1. Arten des Durchflusses im Rohrdurchlass Fig. 1. Types of flow developing in culverts
