Hidrológiai Közlöny 1968 (48. évfolyam)
2. szám - Dr. Hankó Zoltán: A Nagymarosi Vízlépcső kisvízmintakísérlete. III. A műtárgy ellenőrző vizsgálata
Hankó Z.: A Nagymarosi Vízlépcső Hidrológiai Közlöny 1968. 2. sz. 53 azonban nem nagy és a vízállás növekedésével csökken. Szélső esetben, ha a hajózsilip zárva van + 4,5, ill. —7,2% és, ha a hajózsilip nyitva van + 6,8%, ill. —10,4%. 2. A műtárgy áramlási viszonyainak ellenőrző vizsgálata A műtárgy áramlási viszonyainak ellenőrzésére huszonkilenc — különböző állapotú =— esetet vizsgáltunk meg. A vizsgált eseteket öt főcsoportra oszthatjuk: 1. az összes vízhozam a vízerőtelepen kerül lebocsátásra, csak részleges üzem van, 668 és 1248 m 3/s vízhozamú kisvizek, három, ill. hat gép üzemel, tizenkét, ill. hat különböző variáció, 2. az összes vízhozam a vízerőtelepen folyik át, az összes gép üzemel, a vízhozam 3027 m 3/s, 3. az érkező vízhozam már meghaladja a vízerőtelepen lebocsátható értéket, 5096 m 3/s, így annak egyrésze a duzzasztóművön átbukással kerül leeresztésre, 4. árvizek esetén az érkező vízhozam, 7097, 7883, 9400, 11 725 m 3/s, a felnyitott duzzasztóművön áramlik át, a vízerőtelep összes gépe résztvesz az árvízleeresztésben, 5. a 9400 és 11 725 m 3/s-os árvízi eset, amikor az árvízleeresztésben a hajózsilip is résztvesz. A fenti esetekben vizsgálataink során meghatároztuk az egyes műtárgyrészeken — vízerőtelep egyes gépein, duzzasztómű egyes nyílásain, hajózsilipen — átáramló vízhozam értékeket, valamint a jellemző szelvényekben — Nagymarosi Vízmérce, 1696 fkm, 1697 fkm —előálló vízállásokat. A számszerűen meghatározott adatokon kívül minden esetről rendelkezésünkre állt a felszíni áramlási kép, továbbá a megfelelő eset felszíni áramlási képe a beépítés nélküli állapotról. Az előbbiekhez hasonló módon az áramlási viszonyokat a Laboratórium Kísérleti Csarnokának tetejéről készített ferdetengelyű fényképfelvételekkel rögzítettük. A ferdetengelyű felvételeket a Kartográfiai Vállalat Fotogrammetriai Osztálya 1:5000 méretarány, fotótérképpé transzformálta. Az összeillesztett fotótérképekről reprodukció készült. 21. A műtárgy árvízi vizsgálata A természetben végzett mérések és megfigyelések tanúsága szerint a Duna nagymarosi szakasza morfológiai szempontból egyensúlyban levőnek tekinthető, ami tudvalevőleg azt jelenti, hogy az árhullámok levonulása során sem káros kimosásra, sem káros feltöltődésre nem kell számítani. Amennyi hordalék érkezik felülről, kb. ugyananynyit szállít el a folyó alvíz felé. Mint ismeretes, árvíz esetén kell a legnagyobb hordalékmozgással számolni, ezért a műtárgy árvízi ellenőrző vizsgálata morfológiai szempontból mértékadónak tekinthető. A vízfelszín alakulására vonatkozóan az 1. fejezetben már részletes tájékoztatást adtunk, ezért itt elsősorban az áramlási viszonyokat tárgyaljuk. Akkor mondhatjuk, hogy egy műtárgy jól illeszkedik be egy vízfolyásba, ha a műtárgy beépítése minél rövidebb szakaszon módosítja az áramlási képet. A műtárgy közvetlen környezetében ugyanis az áramlási kép szükségszerűen minőségileg is módosul. A műtárgy áramlási árnyékaiban holttér alakul ki forgóval, ahol a beépítés nélküli állapotban rendezett áramlással folyt a víz stb. A műtárgytól távolabb már ilyen minőségi eltérés nem tapasztalható, csak kisebb-nagyobb mennyiségi eltérés, hogy pl. a különböző üzemállapotnak megfelelően a sodorvonal helyzete eltér az eredeti állapot sodorvonalától stb. A megvizsgált árvízi esetekben tapasztaltunk nagyobb eltérést, a tervezett beállítási adatokhoz képest, főként a vízerőtelep gépeinek emésztésénél. A tervezett, gépenkénti 100 m 3/s vízhozam helyett annak csak 40—60%-át vezették le a turbinák helyett beépített vízhozam mérő bukók. Ez azért következett be, mert a duzzasztómű felnyitott állapotában kialakuló kis vízlépcső esetén a vízerőtelep mérőbukói alulról befolyásolt bukóként működtek és vízszállításuk jelentékenyen lecsökkent a tervezetthez képest. Természetesen amenvnyivel csökkent a vízerőtelep víznyelése, annyival meg kellett nőni a duzzasztómű vízemésztésének. Az itt észlelhető eltérés azonban viszonylag sokkal kisebb. (A duzzasztómű vízhozam növekedése kb. 10%, míg a vízerőtelep vízhozam csökkenése kb. 50%.) A vízerőtelep gépeinek víznyelését a hitelesítési adatokból számítottuk, míg a nyitott hajózsilip, ill. a felnyitott duzzasztómű nyílásainak emésztését a 12. fejezetben leírt módon határoztuk meg. (Az eljárás alkalmazható annak ellenére, hogy a vízerőtelep is üzemel. A mérési adatok szórása kb. 4%, ugyanennyit tapasztaltunk a 12. fejezetben leírt módszer kidolgozása során is.) Az áramlási felvételek, valamint a meghatározott üzemi adatok tanulmányozásával megvizsgálhatjuk, hogy hogyan illeszkedik be a műtárgy a folyóba, illetőleg hogyan hat a vízfolyás a műtárgyra, a művekre és üzemére. Az árvízi áramlási felvételek közül példaképpen bemutatjuk az 1% valószínűségű árvíz három felszíni áramlási felvételét a 6. ábrán. A műtárgynak a folyóba való beilleszkedésére vonatkozóan megállapíthatjuk, hogy a műtárgybeépítése következtében az áramlási viszonyok a Nagymarosi Vízmérce szelvénye és az 16974-500 fkm szelvény közötti, kb. 3 km hosszú folyószakaszon minőségileg módosulhat. Ez a hossz a műtárgy tengely hosszának négy-ötszöröse. Nem rendkívüli, annak ellenére, hogy a viszonylag hosszú hajózsilip és a mólófalak folyásirányú mérete több mint 1 km. A Nagymarosi Vízmérce szelvénye alatt, illetőleg az 1697 + 500 fkm szelvény fölött az áramlási kép mennyiségi módosulása tapasztalható csupán. Az árvíz levezetését a hajózsilip megnyitása kedvezően befolyásolja. Az áramlási szempontból kedvező helyzetben levő hajózsilip fajlagosan nagyobb vízhozamot vezet le, mint a duzzasztómű. A mérési adatok szerint kb. az összes nedvesített keresztmetszet egynegyedén az összes vízhozam egyharmadát a hajózsilip vezeti le. A hajózsilip fajlagos vízemésztése majdnem másfélszerese a duzzasztóműének.
