Hidrológiai Közlöny 1960 (40. évfolyam)
6. szám - Kovács György: Felszíni vizek mentén húzódó megcsapoló csatorna méretezése
458 Hidrológiai Közlöny 1960. 6. sz. Kovács Gy.: Megcsapoló csatornák méretezése Hasonlóan arányos az első 5,0 m-en depresszió nélkül feltörő vízhozam is : q = 22,5 l/sec km A hidrológiai vizsgálatok azt mutatták, hogy természetes állapotban a folyó átlagosan q x == 5,0 l/sec km vizet vezetett el az öblözet talajvizéből. Ezek alapján a csatornával összegyűjtendő vízhozam : q = q n 4. q i ~ 35,0 l/sec km = 0,35 • 10 4 m 3/sec -in Első közelítésként tételezzük fel itt is, hogy a csatorna tengelyének a fedőréteg figyelembe vételére alkalmazott transzformáció utáni képe azonos a leszívási középponttal. A szivárgási tér geometriai jellemzői — minthogy a mostani számításainkban m-mel jelölt mélység szerepét az előzetes transzformáció miatt a /x érték vette át — a következők : L = fi + f 4 = 3,07 x 3 = 2 fi — (fi + £4) = — 0,03 m = ju, = 0,294 *í = (fi + 60 — (fi + = 0,02 Nyilvánvaló, hogy ezek az értékek nem elégítik ki a megkívánt feltételt. Ezért második közelítésként a leszívási középpontot a csatorna vízfelöli széléhez közelebb vegyük fel : Xi = 0,150 0,1489 = 2 = 8,73 < 0,028 X3 0,022 L = 3,062 71 X, 2 m r 1 = 1 ri r a Az ellenőrzés alapján ezt az értéket elfogadhatjuk, tehát a számítást a következő értékekkel folytathatjuk tovább : = -0,1175 2 TO, r. t = —0,1169 1 = 8,57 1 — 1,26-10" 14 cr = 0,63-10~ 1 4 ; F 0 r, = 0,151 1,0; ch F 0 = 3?),00 r a = 0,116 1,215 10 1 5 A (14) egyenletből kifejezve a II értéket és az ismert mennyiségeket helyettesítve feladatunkat megoldhatjuk : ff = qY 0 0,35-10" 4-35,00 n k 71 • 1 0~ = 3,90 A végeredmény azt jelzi tehát, hogy ha a csatornában a víz felszínét a fedőréteg alsó síkjáig (H ~ 4,00 m) leszívjuk, a csatorna összegyűjti a kívánt mennyiségű vizet. Ez a —1,30 m-es mélységben megállapított talajvízszinthez viszonyítva mintegy 0,60—0,70 m-es depressziót jelent. A vízhozamot abból a feltételből számítottuk, hogy a terepszint alatt 1,30 m-re elhelyezkedő szabad vízfelülethez milyen mértékű lesz a hozzááramlás és figyelembe vettük a természetes állapotban eddig elfolyó talajvíz mennyiségét is. Megállapíthatjuk tehát, hogy a bemutatott számítási eljárás szerint ilyen geometriai és üzemi jellemzőkkel működő csatorna hatására a talajvíznek az új vízháztartási egyensúlyhoz tartozó szintje nem emelkedhet sehol a —1,30 m-es szint fölé. 5. Összefoglaló Tanulmányunk célja az, hogy olyan számítási eljárást dolgozzunk ki, amellyel kapcsolatot teremthetünk a felszíni víztér mellett elhelyezett megcsapoló csatorna méretei, leszívási szintje és vízgyűjtőképessége között. A keresett összefüggések levezetése során feltételeztük, hogy a vízmozgás a Darcy-törvény érvényességi tartományán belül van, az áramlás kétdimenziójú és potenciálos. Az áramlási tér határfeltételeit úgy szabtuk meg, hogy a vízvezető réteg vízszintes irányban nem határolt és alsó felülete vízszintes sík. Felülről vízzáró fedőréteg borítja, a fedett előtér előtt a beáramlási felület ugyancsak vízszintes sík. A leszívási görbe sehol sem süllyed a fedőréteg alsó felülete alá, tehát a víz mindenütt nyomás alatt mozog, sehol sem szabadfelszínű. Ezekből a határfeltételekből kiindulva többszörös transzformációval az eredeti áramlási teret derékszögű négyszögű áramlási mezővé alakíthatjuk át. Ennek egyes lépéseit az 1—5. ábrákon és az (1)—(13) egyenletekben mutatjuk be. Előállítva a párhuzamos egyenesekből álló áramképet, ennek segítségével már felírhatjuk a közvetlen kapcsolatot az említett három változó — a q vízhozam, a H depresszió és a csatorna geometriai méreteit jellemző Y n érték — között [(14) egyenlet]. Feladatunkat akkor tekinthetjük megoldottnak, ha ezen a kapcsolaton kívül felírjuk az összefüggést a csatorna méretei és az azokat jellemző F 0 változó között. A transzformációs egyenletek segítségével ezt is könnyen végrehajthatjuk [(15)— (18) egyenletek]. Amint a közölt számpéldák bizonyítják, az eljárás gyorsan és könnyen alkalmazható. Tömeges számítások esetében célszerű segédgrafikonokat készíteni (6. ábra). Az eljárásban közölt határfeltételek — különösen a duzzasztott vízterek mentén létesülő megcsapoló rendszerek esetében — jól egyeznek a természeti adottságokkal. így az elméleti levezetések a gyakorlat igényeit kielégítik és a jövőben — úgy véljük — segítséget nyújthatnak majd a tervezők számára a csatornák vízgyűjtőképességének meghatározásában. IRODALOM 1. Kovács György : A gátak alatt átszivárgó vízhozam számítása. A Magyar Tudományos Akadémiához benyújtott, disszertáció. Kézirat. Budapest, 1958. május. 2. Kovács György : A gát alatt átszivárgó vízhozam megoszlása a mentett oldalon. Hidrológiai Közlöny. 1959. 3. 3. Kovács György : A gát alatt átszivárgó vízhozam megoszlásának számítására javasolt összefüggések ellenőrzése. Hidrológiai Közlöny, 1959. 5. 4. Kovács György : A gátak alatt átszivárgó vízhozam számítása. Vízügyi Közlemények. 19(50. 2. szám. 5. Kovács György : A fedőréteg figyelembevétele a gát
