Hidrológiai Közlöny 1971 (51. évfolyam)
8-9. szám - Dr. Rákóczi László: Tapasztalatok az empirikus és fél-empirikus görgetett hordalékhozam összefüggésekkel kapcsolatban
Dr. Rákóczi L.: Tapasztalatok az empirikus Hidrológiai Közlöny 1971. 8—9. sz. 409 3. táblázat A magyar Felsőduna dunaremetei szelvényében mért és számított fajlagos görgetett hordalékhozamok Taöji. 3. ydeAbime pacxodbi e.ieKOMbix HÜHOCOS, ii3Mepentibie u ebmucAemme ÖAH cmeopa JJyiiapeMeme Ha eeneepcKOM ytacmne p. JJyHaií Tahle 3. Specific rates of bed-load transport observed and estimated in the Dunaremete gaging section on the Hungárián Upper Danube Képlet Fajlagos görgetett hordalékhozamok [kg/s • m] Megjegyzés Képlet 670 1050 1450 2100 2500 3000 Megjegyzés Képlet [m 3/s]-os vízhozamok esetén Megjegyzés Meyer—Peter Samov Mérés dg [mm] 0 0,103 0,007 10,2 0,010 0 0,001 15,3 0,200 0,006 0,009 16,8 0,300 0,036 0,026 14,5 0,320 0,027 0,103 17,8 0,250 0,005 0,073 23,2 d g= 10,2—23,2 mm / = 3,0 • 10~ 4 —3,4 • 10" 4 derszélességre. A valóságban azonban — még a 3000 m : i/s-os legmagasabb mérési vízhozamnál is — a görgetett hordalékmozgás minden lázisa előforpul a keresztszelvény mentén, a teljes kifejlettségtől az enyhébb mozgássávjain át a megindulás körüli állapotig sőt a nyugvásig. A Samov képlet sokkal reálisabb eredményeket ad, ami arra utal, hogy a v 0 határsebesség számítására javasolt összefüggés egyszerűsége ellenére is hatásos. Figyelemre méltó azonban, hogy a 670 m 3/s-nál talált 10,2 mm és a 3000 m 3/s-nál talált 23,2 mm átlagos szemcseátmérő túlzottan kicsi, illetve nagy volta miatt az előbbi esetben túl magas, az utóbbiban túl alacsony hozam-értékeket adott a képlet. Célszerű tehát számos, ismételt ni inta vétel alapján számított átlagos szemcseméretet behelyettesíteni abba, hogy az egyes kiugró értékek hatása ne érvényesülhessen. A Bretting-\íé\)\et alkalmazása nem vezetett eredményre, mivel a Shields-féle kritikus csúsztatóerő-értékek (a 2. ábrából véve) nagyobbak vagy egyenlőek voltak a ténylegeseknél, így hányadosuk az egységnél kisebbre adódott, a mozgáshoz szükséges csúsztatóerő-többlet nem állt elő. A jelenség magyarázata lehet, hogy a Shields-féle kritikus csúsztatóerő-értékek túl magasak, de lehet az is, hogy a képlet a felsődunainál finomabb hordalékra érvényes csupán. A rezsim-képletek itt szintén nem váltak be, illetve k= 1,5—2,0 meanderkorrekciós tényező alkalmazása mellett a C hordalók-vízhozam arányossági tényező zérussá vált. A k tényező elhagyásával számított hordalékhozamok pedig túlzottan nagyra adódtak. Így példáid a Dunaremetei szelvény hét függélvében, függélyenként 30——30 ismét léssel vett hordalék minták alapján kiadódó <73=0,015 kg/s-m hordalékhozammal szemben a Blench-képlet &=1,5 tényezővel számítva zérus, anélkül számítva pedig ^=0,107 kg/s-m hozamot adott. Egy másik, hasonlóan 30-szoros ismétléssel mért q g=0,011 kg s-m hozammal szemben a Blench képlet £=1,5 tényezővel ismét zérus, a tényező elhagyásával pedig <7p=0,26í) kg/s-m fajlagos görgetett hordalékhozamot eredményezett. így a rezsimeljárás, amennyire érzékelten a mederszélesség és a vízhozam változására, annyira érzékeny a k meanderkorrekciós tényező legkisebb ingadozására is. A jelzőanyagos eljárások közül hazánkban eddig a hordalékmozgás sebességének közvetlen megállapítására történtek kísérletek. Az egyik ilyen mérés szerint kb. 2500 m 3/s vízhozamnál a dunaremetei szelvényben a hordalék átlagos előrehaladási sebessége 60 m/nap volt. A mozgó sáv vastagságát az átlagos szemátmérővel véve egyen60 lőnek —0,015=0,038 m 3/ó • m=0,021 kg/s • m hor24 dalékhozamot kapunk, ami nagyságrendileg teljesen elfogadható. A különböző képletek illetve a jeJzőanyagos hordalékmérés adatai alapján számított hordalékhozamok összevetése a közismerten számos hibával terhelt hordalékfogós mérések eredményeivel — más összehasonlítási alap hiányában — indokolt. A túlzottan nagy vagy túlzottan kicsiny hozam-értékeket szolgáltató képletek egyszerűen a mérnöki szemlélet alapján is elvethetők, a többiek elbírálásához pedig a fogóval végzett hordalékmérések megbízhatóságának matematikai statisztikai vizsgálata [35] nyújt támpontot, azáltal, hogy meghatározzuk, mekkora az összehasonlítás alapjául vett mérési adat szórása. Összefoglalás A bemutatott tapasztalati összefüggések különböző megbízhatósággal, de mindenképpen csak közelítően alkalmazhatók a görgetett hordalékhozam számítására. Tekintetbe véve azonban, hogy a tisztán, vagy nagyobbrészt elméleti úton származtatott képletek (Kalinske, Bagnold, Einstein, Laursen, Yalin stb.) megbízhatósága sem egyértelműen jobb ezeknél, felépítésük viszont többnyire sokkal bonyolultabb, kapcsolatuk a folyón mérhető hidraulikai paraméterekkel nem olyan közvetlen, a tapasztalati képletek gyakorlati jelentősége vitathatatlan. A hordalék- és a vízhozam között közelítően lineáris összefüggés áll fenn, mivel a hordalékmozgás megindulásához tartozó vízhozam-határ átlépése után a víz munkavégző képességének a hordalék mozgatására fordítható része a vízhozammal arányosan növekszik: g g=K.I"(Q-Q 0). A K arányossági tényezőt kísérletileg határozzák meg és többnyire a jellemző szemcseátmérővel hozzák kapcsolatba, mert lényegében csak
