Hidrológiai Közlöny 1960 (40. évfolyam)
6. szám - Kovács György: Felszíni vizek mentén húzódó megcsapoló csatorna méretezése
Kovács Gy.: Megcsapoló csatornák méretezése Hidrológiai Közlöny 1960. 6. sz. 457 azaz minthogy a ó érték a legtöbb gyakorlati esetben közel egyenlő az egységgel, ha '-1 + 2,-ii r,, Első közelítésként tételezzük fel, hogy ez a pont a csatorna tengelyébe esik. Ekkor x x = ;c :, 1 _ 1 r\ rs tehát a kitűzött feltétel nem teljesedik. r i r 3 Második közelítésként hozzuk a Ieszivási középpontot 1,00 m-rel közelebb a csatorna vízfelöli partjához : x Y = 4,50 m - 2,50 111 71 X x r, .= 0,2317 = 0,236 — — 0,131 2 m 2 m tehát 1 r\ -t 2 6,32 r. 3 = 0,1303 1 7,67 A vizsgált intervallumon belül lineáris változást tételezve fel, a két érték egyenlőségének akkor kellene bekövetkeznie, ha a Ieszivási középpont 58 cm-re van a csatorna tengelyétől. Ellenőrizzük ennek az értéknek a pontosságát : x x = 4,08 m £c : i = 2,92 m 71 X, 71 X', — — = 0,214 — — = 0,153 2 m 2 m r y = 0,2108 r 3 = 0,1518 — + 2 = 6,73 > = 6,59 >"i r 3 Amint látjuk, az eltérés már egészen kicsiny, úgyhogy a számítások további alapjául a következő értékeket fogadhatjuk el : r x = 0,214 r, = 0,150 Ebből visszaszámítva és centiméterre kerekítve a Ieszivási középpont távolsága a fedőréteg vízfelöli szélétől L == 82,90, a csatorna tengelyétől pedig 60 cm. Ennek megfelelően 1 — Q = 3,54 • 10" és q == 0,999646 Az így számított o értékből a többi jellemző meghatározható : cr = 1,77 • ; á-1,0; ch r„ = 3,21 -10 4 ; y n = n.is Ennek ismeretében aí(14) egyenletből közvetlenül számíthatjuk a keresett vízhozamot : , H , ,2-70 q = Tllc — = 71 • 1 0 4 Y 0 " " 11 15 0,760-10-" m 3/sec-m = 76,0 1/sec-kni * A leggyakrabban előforduló feladat a harmadik eset. amikor ismert a kitermelendő vízhozam, továbbá a csatorna mérete és meghatározandó az adott értékekhez tartozó leszívott csatorna-vízszint. Erre olyan példát mutatunk be, amely a duzzasztott folyószakaszok mentén tervezendő lecsapoló csatornák méretezésére általánosan jellemző. Példánk folytatása a fedőrétegek szivárgására gyakorolt hatásáról közölt korábbi tanulmányunkban [5] elemzett példának. A fedő három rétegű. Teljes vastagsága 2,0 m, ebből 0,5 m vastagságban a szivárgási tényező k = 10 5 m/sec, a következő 1,0 m vastag rétegé k = 10 7 m/sec, az alsó 0,5 m vastagságban pedig k = 106 m/sec. A vízvezető réteg 10,0 m vastag, szivárgási tényezője pedig 10~ 4 m/sec. Az előtér széles, úgyhogy a szivárgás nem a rétegfejen, hanem a fedőrétegen keresztül indul meg. A vízborítás a hullámtéren 2,0 m. A töltés lábszélessége 29,0 m. A töltéslábtól 50 m távol tervezzük a lecsapoló csatorna tengelyét. A csatorna szélessége a fedőréteg alsó síkjában 5,0 m (9a ábra). Amint az idézett tanulmányban leírtuk, ilyen esetben a szivárgási feladatok megoldása érdekében, a gát előtti fedőréteget olyan virtuális réteggel helyettesítjük, amelynek szivárgási tényezője a vízvezető közegével megegyezik és vastagságát úgy számítjuk, hogy függőleges irányban ellenállása a fedőrétegsor ellenállásával megegyezzen. Ezt a rendszert transzformáljuk úgy, hogy az új rendszerben a határfeltétel virtuális vízszintes vízzáró réteg és vízszintes sík alaplemez legyen. Ennek a rendszernek geometrikai jellemzői — átvéve az előző tanulmányban számított értékeket — a következők (9b ábra) : a vízvezető réteg vastagsága /li — 0,294 a virtuális alaplemez szélessége (a csatorna vízfelöli széle a beáramlás szélső pontjától) 2/1 = 3,04 a csatorna tengelyének távolsága a beáramlás szélső pontjától ji + = 3,07 a csatorna mentett oldali széle a beáramlás szélső pontjától -f- £3 = 3,09 Ha a mentett oldalon a talajvíz átlagos szintjét 2,0 m mélyen tartjuk (//,, = 4,0 m) — mint az idézett példában számítottuk — a folyó felől hozzá szivárgó vízhozam g 0 = 36,0 l/sec km. Ebből a potenciáláramlásnak megfelelő eloszlást tételezve fel, mintegy q' n = 27,0 l/sec km mennyiség az első 5,0 111 széles szakaszon tör fel — tehát a csatornában — akkor is, ha abban nem létesítünk a környező talajvízhez viszonyítva depressziót. Mostani példánkban tételezzük fel, hogy a talajvíz átlagos szintjét a mezőgazdaság érdeke 1,30 in mélységben szabja meg. A nyomómagasság e szint és a duzzasztott vízszint között H 0 = 3,30 m A vízhozam arányos a nyomómagassággal, tehát az átszivárgó vízhozamot könnyen számíthatjuk: q t ) — 29,6 l/sec km.
