Hidrológiai Közlöny 1959 (39. évfolyam)

1. szám - V. Nagy Imre: A tározók parteróziójának újabb vizsgálati eredményei

Hidrológiai Közlöny 1959. 1. sz. 37 HIDROLÓGIA A tározók parteróziójának újabb vizsgálati eredményei V. NAGY IMRE a műszaki tudományok kandidátusa A Hidrológiai Közlöny 1957. 4. számában megjelent ismertetésben foglalkoztunk a tározómedencék parteróziójának néhány elvi kérdésével s ott főképpen a hullámmozgás mechanizmusának néhány problémáját vettük vizsgálat alá. A jelen közleményben a kérdés további vizsgálatában eddig elért eredményeinket kívánjuk ismertetni. A Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet egyik fontos feladatának tekinti a parterózió problémájának kidolgozását, tekintettel arra, hogy népgazdaságunk érdekei, a tervezői és kivitelezői mérnöki gyakorlat egyre sürgetőbben kér választ ezekre a kérdésekre nemcsak a tározók, de az árvédelmi töltések számítási kérdéseivel kapcsolatban is. Mint ismeretes, hasonló jellegű vizsgálatok lefolytatásához megfelelő műszerfelszerelésre van szükség. Sajnos ezen a téren Intézetünk még csak a kezdeti lépéseket tudta megtenni. Természetesen addig is, míg a várható javulás bekövetkezik, lehetőség nyílik arra, hogy nagyobb részben a külföldön elért eredmények feldolgozásával a problémákat körvonalozni tudjuk és kijelöljük a kutatások irányát, továbbá hasznos útmutatásokat adjunk a gyakorlat részére. I. A vízmozgás szerepe a partok eróziójában A vízmozgás és a partmenti cirkuláció a partok eróziójára főleg az alábbi két irányban hat : 1. Elősegíti a part elmosódását és 2. meghatározott szerepet játszik a hordalék lerakódásának és tovább szállításának folyamatában. A vízmozgás sebességének értéke a tározókban általában elhanyagolhatóan kicsi. A tározók felső részén ezek az értékek azonban már m/sec nagyságrendet is elérhetik, amely a partmenti rétegek elmosódását eredményezi. Pl. a Dnyejrper-i tározó felső szakaszán a vízmozgás sebessége 0,2— 1,65 m/sec. Ezen a szakaszon az 1,5 m magas homokos part a viszonylag nagysebességű vízmozgás hatására évenként 3—4 m-rel tolódik el. A Lenintónál a tározó felső szakaszán a vízmozgás sebessége 0,2—1,1 m/sec, a gátszelvénynél 0,1 m/sec értéket vesz fel. Az Uszt—Kámengorski tározóban a hosszirányú sebességek értéke 0,3—0,6 m/sec, a gát melletti szakaszon pedig 0,1—0,3 m/sec. Ami a vízmozgásnak a hordalékok lerakódására és eloszlására gyakorolt hatását illeti, ebben a kérdésben jelenleg még nem rendelkezünk elegendő tájékozottsággal. Kétségtelen, hogy jelentősebb hosszirányú sebességértékek és nagy menynyiségű belépő folyami hordalék esetében a durva szemnagyságú frakciók a tározók középvonala környezetében fognak lerakódni. A hosszirányú sebességértékek csökkenésével a hordaléknak keresztirányban való eloszlása (tavi típusú tározóknál) lényegesen bonyolultabbá válik, a lebegtetett hordalékok mennyisége csökken. A tározó partközeli szakaszán a parterózió legapróbb termékei lebegtetett állapotba kerülhetnek és a vízmozgással elszállítódhatnak, a többi rész pedig a parti rézsün rakódik le. A két említett mennyiség közötti viszony a sebességváltozás jellegétől, a vízmozgás irányának időben való változásától és az egyes hordalékfrakciók nagyságrendjétől függ. II. A parterózió termékeinek a hullámverés következtében végbemenő mozgása és a tározók íeliszapolódásának kérdése A parterózió termékeinek eloszlása és frakciók szerinti elkülönülése a tavi típusú tározóknál hossz- és keresztirányban főleg a hullámverés hatására megy végbe a partvonalra merőlegesen, illetve ferdeszög alatt érkező hullámfrontok esetében. (A hordalékok hosszirányú elmozdulásában természetesen a vízmozgás is meghatározott szerepet játszik). A ferdeszög alatt érkező hullámok az egyes hordalékszemcséket elragadják s azokat a partmenti rézsű felületén, váltakozó irányú trajektóriák mentén, hosszirányú haladásra kényszerítik. Természeti körülmények között a szélirányok bonyolult összetételével kell számolnunk. A hullámoknak a partvonallal bezárt szöge igen különböző lehet, azaz végeredményben a hordalékszemcsék elmozdulása a hullámok hatására mind kereszt, mind hosszirányban is végbemehet. Amennyiben a hullámfront a partvonallal ferdeszöget zár be, úgy a hordalékszemcsék a vízmozgás, valamint a nehézségi erő együttes hatására meghatározott esésvonal mentén mozognak, azaz irányuk el fog térni a hullámok terjedési irányától. A hordalékszemcsék elmozdulásának iránya főleg a vízalatti lejtő hajlásszögétől, a vízmélységtől és a hullámfrontnak a partvonallal bezárt szögétől függ. (A hullámhegy áthaladásakor a hordalékszemcsék a part irányában mozdulnak el, míg a hullámvölgy áthaladásakor a tározók belseje felé történik elmozdulás.) Amennyiben a hullámmozgás terjedési iránya a partvonallal párhuzamos, úgy valamennyi hordalékszemcse a tározók belseje felé mozdul el és a partmenti rézsű ellaposodik. A görgetett hordalék mozgási sebessége egyenesen arányos a hullám magasságával és fordítottan arányos annak periódusával. A mozgási sebesség ezenkívül természetesen függ a hullámfrontnak a partvonallal bezárt szögétől, valamint a hordalékszemcsék alakjától és nagyságától. Minél nagyobb a szemcse mérete, annál nagyobb az elmozdulási sebesség is, ami a nehézségi erő nagyobb hatásával kapcsolatos. Megfigyelések alapján megállapítható, hogy az érdes felszínű, szabálytalan alakú homokszemcsék lényegesen nagyobb utat