Hidrológiai Közlöny 1968 (48. évfolyam)

9. szám - Dr. Bogárdi János: A hordalékmozgás megindulásának jellemzése a kritikus középsebességgel

HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 48. ÉVFOLYAM 9. SZÁM 385—432. oldal Budapest, 1968. szeptember HIDROLÓGIA Kennzeichnung des Beginnes der Geschiebebewegung durch die kritische mittlere Geschwindigkeit Von o. Prof. Dr. techn. BOGÁEDI JÁNOS* Korrespondierendes Mitglied der Ungarischen Akademie der Wissenschaften lm Rahmen der Erforschung der Geschiebebewegung erscheint es vielleicht am wichtigsten, den Grenzzustand für den Beginn der Feststoffbewegung zu untersuchen. Dieser Grenzzustand des Bewegungsbeginnes, der sogenannte kritische Zustand, wird zumeist durch die kritische Schleppkraft r

c .und durch die kritische Geschwindigkeit v

c gekennzeichnet. Die Bestimmung des Beginnes des Geschiebetriebes mit Hilfe der kritischen Schleppkraft wurde bereits überprüft [1] und gefunden, daB die einem gegebenen Geschiebe der Körnung d und dem spezifischen Gewicht y

1 zugehörige kritische Schleppkraft nicht konstant ist, sondern vor allém von der als Quotient der Wassertiefe D und des Korndurchmessers d bestimmten relativen Rauhigkeit Djd abhángt. Dieser Umstand bedeutet offenbar, daB bei unterschiedlichen relativen Rauhigkeiten Djd der kritische Zustand bei verschicdenen Werten des Gefálles S eintritt. Es sei erwáhnt, daB hinsichtlich der Veránderlichkeit des Wertes x

c bereits früher Feststellungen gemacht worden sind [2, 3], so z.B. die Versuche von SHIELDS im Jahre 1936 sowie die Versuche des Verfassers in Iowa aus den Jahren 1937—38. Diese sind aber teils in Vergessenheit geraten, teils konnten sie beim damaligen Stand der Kenntnisse nicht berücksichtigt werden. Im weiteren werden bezeichnet: d [cm] Korndurchmesser D [cm] Wassertiefe £[-] Gefálle y

1 [p cm3] spez. Gewicht des Geschiebes y [p cm3] spez. Gewicht des Wassers Aj [p sec

2 cm4] .... Dichte des Geschiebes o [p sec

2 cm4] .... Dichte des Wassers v [cm

2 sec1] kinematische Viskositát g [cm sec2] Erdbeschleunigung U*=\JgDS [cm sec1] Schubspannungsgeschwindigkeit * Teehnische Universitát Budapest, Behrstuhl für Wasserbau. Die bei den erwáhnten und neuerdings über die Veránderlichkeit von T

c durchgeführten Untersuehungen [1] zur Ermittlung der in der Beziehung t c=f

c(y

1-y)d (1) eingeführte GröBe f

c — allgemein als SHIELDS' scher Widerstandsbeiwert bezeichnet —, wurde aus den dimensionslosen GröBen /• = F („2/3^-1,3' <?') (2) bzw. f°=

F(

V2is

d

g-ii

3> s> e'. (

3) mit allgemein fünf Veránderlichen eingeführt. Bei Vernachlássigung der Einflüsse von —*— und Q' = ——— ergibt sich Q bzw. f-*(9i^TTa' S) ^ mit je drei Veránderlichen (siehe Abb. 1 und 2). Laut Abb. 1 und Abb. 2 gelang es, auf Grund der MeBwerte für die in Tabelle 1 angegebenen Grenzen die GröBe f

c bzw. ihre Veránderlichkeit und somit x

c anhand Glg. (1) zu bestimmen. Die theoretische Ableitung und Deutung der Beziehungen (2), (3), (4) und (5) ist ausführlich in früheren Abhandlungen [4, 5, 6, 7] dargelegt. Darüberhinaus bleibt hinsichtlich der Beziehungen (4) und (5), bzw. der Abbildungen 1 und 2 ergánzend folgendes zu bemerken: Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, weicht der Wert y

1 kaum von 2,65 p cm3 ab, sodaB die Beziehung in Abb. 1 und 2 lediglich bei y

1=2,65 p cm3 gültig ist. Dies bedeutet