Hidrológiai Közlöny 1966 (46. évfolyam)
3. szám - Dr. Tison L. J.: A mederüledékek és a függőleges tengelyű örvények
HIDROLOGIAI KÖZLÖNY 46. ÉVFOLYAM 3. SZÁM 97—144. oldal Budapest, 1966. március HIDRAULIKA A mederüledékek és a függőleges tengelyű örvények L. J. T I S O N* 1. Vízépítési műtárgyak környezetében gyakori probléma az örvénymozgások által előidézett kimosódás. A kimosódás kétségtelenül előáll vízszintes tengelyű örvénymozgások esetén, az úgynevezett vízhengerekben, ez alkalommal azonban a függőleges. tengelyű örvényekkel kívánunk foglalkozni, amelyek hatása szintén jelentékeny mértékű. Ezek az örvények egyébként két típushoz tartozhatnak : vannak olyanok, amelyek a v = Cr (1) sebességi törvényt követik, és olyanok amelyek a C[ r (2) Ezzel szemben, ha például a felszínhez közeli OA vonalat tekintjük, amely kiindul az örvény O középpontjából s érintőleges a trajektoriákra merőleges főnormálisokra, felírhatjuk, hogy + „ y ff 1 r v 2 A — ds = Z A + a J o PA y (3) Az OA vonallal analóg O A', de a fenék közelében fekvő vonalra, amely a fenék A A' normálisának A' talppontjából indul ki, kapjuk : y ff J. Q o PA' y sebességi törvénynek engedelmeskednek. 2. Először a második típushoz tartozó örvényekkel foglalkozunk. Ezek nyilvánvalóan nem követik tökéletesen a (2) egyenletben foglalt elméleti törvényszerűséget, amely szerint a tengely mentén végtelenül nagy sebességek alakulnak ki, mindazonáltal jellemző rájuk az a körülmény, hogy a sebességek csökkennek akkor, ha a tengelytől mért r távolság növekszik. Ez azon állandó helyzetű örvények esete, amelyek kiszögellések holtterében képződnek és maradnak fenn, továbbá azon örvények esete is, amelyek ezen kiugró részeknél füzérszerűen válnak le. 3. Vizsgáljuk először egy derékszögű négyszög keresztmetszetű pillér felső szögének holtterében keletkező állandó helyzetű örvényeket. Korábbi tanulmányainkban már kimutattuk, hogy az 0 1 középpontú görbületek a pillér belseje felé lefelé mutató áramlásokat idéznek elő, amelyek nyilvánvalóan kimosódást okoznak. *L. J. Tison professzor a Magyar Hidrológiai Társaság tiszteletbeli tagja. A Genfi Egvetem vizépítés-professzora, a Nemzetközi Hidrológiai Szövetség főtitkára. (A Szerkesztőség) és mivel za H = ZA + y y (4) (5) kapjuk : (6) Minthogy azárójes kifejezés szükségképpen pozitív, valamint abból a tényből, hogy + ~ 7) nagyobb mint z 0 + levezethető hogy az örvényben a vízmozgás felfelé irányuló. Ezt tehát olyan sorrendben egymás után következő rétegek táplálják, amelyek között a zárójeles kifejezés pozitív és az örvény a felszín felé haladva kiszélesedik. 4. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen típusú örvény nem okozhat kimosódást, azonban kétségkívül jelentős mértékben közrejátszhat a hordalék továbbszállításánál. így az 1. ábrán az O x középpontú görbevonalú áramlásból származó, lefelé irányuló