Hidrológiai Közlöny 1969 (49. évfolyam)
11. szám - Akantisz Zsuzsanna: A kiskörei vízlépcső hajózsilip töltő és ürítő rendszerének hidraulikus modellkísérlete
500 Hidrológiai Közlöny 1969. 11. sz. Akantisz Zs.: A kiskörei vízlépcső modellkísérlete A töltési üzem jellemzőinek alakulását — a töltő vízhozamot, a vízállás változását a kamrában, valamint a tiltó nyitást — a 3. ábrán tüntettük fel. Mint látható a töltési idő 580 s. Ha a vízlépcső' 6,67 m volt, akkor a töltési idő 512 s-ra adódott. Az üzemi vizsgálatok mérési eredményeinek tájékoztató feldolgozása alapján a jobb és bal oldali tiltónvitási sebességek a vízlépcső függvényében az alábbiak szerint lennének kedvezőek: Vízlépcső m Tiltómozgatási sebességek Vízlépcső m jobb bal cm/s 10,00 6,67 0,47 0,49 0,53 0,51 A fenti adatok is azt mutatják, hogy kedvező megoldás az lenne, ha a tiltok mozgatási sebességét a helyszínen lehetne beszabályozni, továbbá, hogy az esés csökkenésével 0,50 cm/s-tól való eltérés rohamosan csökken. A hajózsilip ürítése Az ürítés során a víz a kamrából ugyancsak a 0,80 m átmérőjű nyílásokon át jut a (töltő) ürítő vezetékbe, majd a tiltok megnyitása nyomán a kiömlőnyílásokon át a hajózsilip alsó főjének alsó várakozó terébe ömlik. Az áramlási vizsgálatok azt mutatták, hogy a szimmetrikus kiömlőnyílások megfelelőek, ha az alvízi várakozótér egy íves függőleges szárnyfallal csatlakozik az alsó főhöz. Ilyen kialakítás esetén nem alakul ki az alvízi várakozótérben a hajózást megnehezítő forgó. A kiömlő nyílásokban elválasztó pillérek elhelyezése hidraulikai szempontból kedvezőtlen. Az üzemi vizsgálatok eredményeit összefoglalva megállapítottuk, hogy az ürítés esetén nincs kedvezőtlen hajóállás. A különböző tiltótábla nyitási sebességek mellett történt megfigyelések szerint a 0,5 cm/s-os emelési sebesség a megfelelő. A hajóra ható erők szempontjából ezt növelni lehetne, de akkor az ideiglenes elzárások aknáit légmentesen kellene elzárni, hogy légbeszívás ne következhessen be. Az ürítés jellemzőit is meghatároztuk a töltéshez hasonló módon. 10 m-es vízlépcső mellett a kamra leüriilési ideje 590 s-ra, 6,67 m-es vízlépcső mellett viszont 515 s-ra adódott. A modellkísérlet! vizsgálatok tapasztalatai A Kiskörei Vízlépcső hajózsilipjének hidraulikus modellkísérletei során módunkban volt összehasonlítani egy 1000 tonnás uszály átzsilipelésére alkalmas hajózsilip töltő-ürítő rendszerének különböző kialakításait. A megvalósításra javasolt kialakítás — mely jóformán semmit sem tartalmaz a kiindulási elgondolásból — a tervező és modellkísérletező szoros együttműködése nyomán született meg. Éppen ezért hasznosnak véljük, ha a több éves modellkísérletek során szerzett tapasztalatainkat a hasonló típusú hajózsilipek tervezésének előbbrevitele érdekében összefoglaljuk. A kutatás során változatlan alapadatok voltak: — a hajózsilipen 10 m-es maximális vízlépcső mellett 10—12 perc a megengedett töltés idő, — a hajózsilipet árvizek idején kinyitják és az résztvesz az árvizek leeresztésében, — az átzsilipelő úszóműre nem hathat a hajó terhelt súlyának 650-ed részénél nagyobb erő, továbbá kedvezőtlen a huzamosabb ideig ható egyirányú erő. A vizsgált vízlépcső 6,70—10 m között változott és ebben a vízlépcső tartományban a kapukon keresztül történő töltés nem bizonyult megfelelőnek. Emelő merülő kapus felső fő mellett, amikor a töltés a kapu alsó végén kialakított részen történik, már a hidraulikai szempontból kedvező vonalozás sem valósítható meg. Ha a hajózsilip részt vesz az árvíz levezetésben, az emelő merülő kapu nem alkalmazható, mert a kapu kiemelése közben a töltő részen keletkező leválások hatására káros rezgések keletkeznek. Szegmens kapus felső fő esetén sikerült olyan kialakítást létrehozni, amely áramlási szempontból kedvező, leválások nem keletkeznek, így káros rezgésekkel nem kell számolni. Sikerült olyan kapu emelési sebességet meghatározni, hogy az optimálisan kialakított és elhelyezett energiatörő mellett a kamrában várakozó úszóműre nem hatottak a megengedettnél nagyobb erők, ha a töltési idő az előírt max. 12 perc maradt. Megállapítottuk azonban, hogy a töltés kezdetekor az első hullám nagy erővel löki a hajót alvíz felé, majd a visszaverődés után egy csökkent erő fékezi az úszóművet, de ezután a töltés végéig egyirányban ható erők az alvízi kapu felé tolták a hajót. Eme kiküszöbölhetetlen hatás káros, mert a kamrában magára hagyott hajó felgyorsulva neki megy az alsó fő kapujának. Meg kell említenünk, hogy méréseink során észleltünk kedvezőtlen hajó állást, amelyet előírásban kellene tiltani. A kísérletek szerint a töltés során a szegmens kapu emelése üzemzavar esetén megszakítható, de visszazárni nem szabad. A bármilyen rendszerű kapun keresztül történő töltés hátránya, hogy az energiatörés miatt a kamra hosszat 10—15%-kal növelni kell. A kapukat a kamrafőkben megkerülő vezetékes töltés vizsgálatok eredményei azt mutatták, hogy: — a töltőcsatorna belépő nyílásának méretét az adott, viszonylag nagy vízszint különbség és rövid töltési idő mellett 8 m 2-nél kisebbre nem lehet választani, sőt ha lehetséges, ezt a méretet még növelni lehet, — a beömlő nyílás felső födémje fölött minimálisan 2,5 m vízborítás legyen, — a beömlő nyílás előtti légtölcsér kialakulását késlelteti a nyílásban elhelyezett egy vagy több hidraulikus profilú osztópillér, — a megkerülő vezeték tiltótáblája alatt ideiglenes elzárás csak légmentes elzárás biztosítása esetén építhető, ellenkező esetben a töltés kezdetekor levegő beszívással kell számolni, — a megkerülő vezeték kiömlő nyílásának minimális mérete 11 m 2; osztópillér alkalmazása kedvezőtlen hatású. Eödémszintje fokozatosan emelkedjen a megkerülő csatorna födémszintje fölé kb.
