Hidrológiai Közlöny 1965 (45. évfolyam)

4. szám - Bozóky-Szeszich Károly: Hengeres tározó medencék áramlástani vizsgálata

Bozóky-Szeszic.h K.: Hengeres tározó medencék vizsgálata Hidrológiai Közlöny 1965. 4. sz. 159 Tekintettel arra, hogy a mérleg két oldalán szereplő sómennyiség megbízhatósága azonos, a bevezetés végén a medencében levő töménységet a mérleg mindkét oldalán számítottuk (c'á és eh') és ezeknek a középértékét tekintettük a valódi átlagos töménységnek (C<Í). Az egyszerűbb jelölésmód érdekében, a továbbiakban levezetéseink során, úgy fogjuk tekinteni, mintha a bevezetés során c

t állandó lett volna, és CÚ egyenlő lenne c'

á-\al. így „ _ FQCQ + r i ci á - v

0 + v

1 A medencében levő víz töménysége a vízbevezetés tartama alatt, a keveredés mértékétől függően, a hely és az idő függvényében változik. A bevezetés befejezése után a víztér egyes pontjaiban a sótöménység ugyancsak a helynek (és esetleg az időnek) a függvénye. Ahhoz tehát, hogy az elkeveredés mértékét teljesen megismerjük, ismernünk kell a sótöménységet a hely és az idő függvényében. Ehhez azonban az kellene, hogy a töménységet rendkívül sok pontban megmérjük. Ez gyakorlatilag keresztülvihetetlen. Éppen ezért a keveredés jellemzésére olyan paramétert kerestünk, amelynek meghatározása érdekében vizsgáltuk, hogyan viszonylik a medencéből kifolyó víz töménysége (c

2) a medencében levő víz (CÓ) átlagos töménységhez. Az így felvett keveredési paraméter: Cá Amint mondtuk c

2 az idővel változik. Abban az esetben, ha a jelzett víz zömmel a medence alján marad, úgy a kifolyó víz töménysége egy többé-kevésbé állandó kezdeti érték után csökkenni kezd. Ha viszont a jelzett víz zömmel a magasba emelkedik, úgy c

2 értéke az idő folyamán lassan nő. Ezért c

2 értékét egy meghatározott időponthoz kötöttük éspedig az a paraméter számítása során a kifolyó víznek azt a töménységét vettük számításba, amelyet a kivezetés megkezdése utáni 1. percben mértünk. Abban az esetben, ha a c

t töménységű víz a medence aljára ült, úgy a> 1, ha zömmel a magasba emelkedett a < 1, ha a keveredés tökéletes a. — 1. Az a paraméter értékelésénél nem szabad szem elől téveszteni azt a körülményt, hogy a elsősorban a vízkivételi hely környezetében érvényes keveredésnek, és nem a teljes medencében végbement keveredésnek a jellemzője. Figyelembe véve, hogy ha a víz az egész medencében egyenletesen elkeveredett, úgy a kivételi pontban is tökéletesnek kell lennie a keveredésnek, tehát a == 1. Ha viszont a medencében az elkeveredés tökéletlen, akkor az a. paraméternek is el kell térnie az egységtől, és a értékét közelítéssel a medencében végbemenő elkeveredésre utaló mérőszámnak tekinthetjük. Az a érték •— bár sótöménységekből számítottuk — keveredési paraméter. Mégis, zavarólag hathat az a körülmény, hogy ha a medencében levő F

0 térfogatú és abba bevezetett V

1 térfogatú víz' azonos töménységű (mint ahogy az üzemi gyakorlatban valóban van), úgy a c

0 c

1 = ca = c

2 egyenlőség érvényesül. Az üzemi gyakorlatban tehát nem a különböző töménységű, hanem a medencébe különböző időpontokban bevezetett vizeknek a keveredésére jellemző paramétereket kell használnunk. Ezt a körülményt a következő gondolatmenettel vizsgálhatjuk. Tételezzük fel, hogy a medencében desztillált víz van, tehát c

0 - 0, a bevezetett víz töménysége c'

v a kivezetette c'

2, és az átlagos töménység e<í. Ez esetben felírhatjuk, hogy Fo-O + TVci^Fo+F^ es Cd V

1 1 O'l V

0+V, y- (1

) A kivezetett Qk vízhozam részben a régebben bevezetett F

0 vízből származik (Q

0) részben a frissen bevezetett V

l vízből (Qj), tehát Qk = Q

0 + Q, és Qo-O + Q.c'^iQo+QiK, ahonnan 4 Qi /

r,v . (2

) Az (1) összefüggésben 1/y azt adja meg, hogy a F

0 + Fj vízmennyiségnek V

1 hányad része, a (2) kifejezésben pedig n azt adja meg, hogy a kivezetett Qk = Q

0 + Q

y vízhozamnak hányad része a Q

v Az (1) kifejezést (2)-vel osztva n • y (3) c'á 1/7 paraméterre jutunk. Tökéletes keveredés eseten /?= 1. A P paraméter p = ny összefüggés révén a medencében levő régebbi és frissen bevezetett víz keveredésének a jellemzője, bár értékét a-hoz hasonlóan, a vizsgálat során töménység értékből számítottuk. 11a nem desztillált, hanem vízvezetéki vízzel dolgozunk, úgy a már felírt összefüggésekből következik, hogy c\ — ci co> c

0, Cá Cá Crv Ezek alapján a = — és Cd Cd Cg A későbbiekben ismertetendő egyik mérési változat esetében, 24 mérésből kiszámítottuk a és fi értékeit és az összetartozó értékpárokat a 3. ábrán tüntettük fel. Az ábra a két paraméter szoros kapcsolatát mutatja, tehát p is jellemzője a régebbi és a friss víz keveredésének. Az a értékének számításánál a számláló egyetlen töménységmérésből, a nevező viszont a víz be-, illetőleg kivezetés során végzett nagyszámú töménységmérésből származik. Az esetleges mérési hibák a nevezőben (CÓ) csak kis mértékben érvényesülnek, a számlálóban