Hidrológiai Közlöny 1974 (54. évfolyam)
2. szám - Dr. Kozák Miklós: Szabadfelszínű nempermanens vízmozgások közelítő számítása összetett szelvényű medrekben
56 Hidrológiai Közlöny 1974. 2. sz. Dr. Kozák M.: Szabadfelszínű nempermanens vízmozgások Összefoglalás A bemutatott fél-dinamikus eljárás alkalmas az összetett szelvényű medrekben kialakuló nempermanens vízmozgások közelítő számítására. Az eljárás lényege: a főmederben és a hullámtéren — a helyi érdességi viszonyoknak megfelelően — egymással közel párhuzamos irányú áramlást tételezünk fel; úgy a főmederben, mint a hullámtéren, keresztirányban is azonos vízszinteket tételezünk fel; a dinamikai viszonyokból és a szivárgásból adódó folytonosságbeli különbségeket a q fajlagos vízhozamokkal vesszük figyelembe, de e vízhozamok keresztirányú szállításához szükséges eséseket elhanyagoljuk (Ji = 0). Feltételezzük, hogy a hullámtéren végig összefüggő vízréteg van. Az elmondottakat úgy próbáljuk figyelembe venni, hogy úgy a főmederre, mint a hullámtérre külön-külön felírjuk a folytonossági és a dinamikai egyenletet (1—4. egyenletek). A differenciálhányadosakat differenciahányadosokkal helyettesítjük (5—7). A (8) lineáris egyenletrendszert a Gauss-féle eliminációval oldottuk meg. A számítási eljárással kimutattuk (5. ábra), hogy ugyanaz a Q = Q{t) árhullám a kisebb érdességű hullámterű mederben számottevően alacsonyabb vízállásokkal tetőzik. A számítási eljárás alkalmas a hullámterek változó érdességi hatásának a vízállásváltozásra gyakorolt hatásoknak a kimutatására, és a gátszakadások okozta vízállásváltozások számítására. Folyamatban van a teljes dinamikus eljárás kidolgozása is, amely figyelembe veszi a hullámtéren kialakuló keresztirányú eséseket is. A számítást ODRA típusú digitális számítógépen hajtottuk végre. IRODALOM [1] Abbot, M. B.: Az introduction on the method of characteristics. American Elsevier, New York, 1966. [2] Abbot, M. B. —Rodenhuis, G. S. —Verwey, A.: Further development of the implicit difference scheme for flood wave calculation. I AHR. 1971. Vol. 5. 183. [3] Alan, G. —Fletcher —Hamilton: Flood routing in an irregular channel. Procedings of the Engineering Mechanics DiviASsion, CE. jun. 1967. [4] Daubejt, A. —Marvaud, P. —Fabre, L. —Margnac, A.: Euelques applications de modeles mathematiques a l'étude des écoulments non permanents dans un réseau ramifié de rivieres ou de canaux. La Houille Blanche. No. 7. 1967. [5] Isaacson, E.—Stooker, J .: Numerical solution of flow problems in rivers. Procedings of Hydraulics Division, ASCE. HY 5. okt. 1958. [6] Kozák, M.: A szabadfelszínű nempermanens vízmozgások számítás összetett szelvényű medrekben. MTA kutatások kézirata, 1973. [7] Yevjevich, V. M.—Barnes, A. H.: Flood routing through storm drains. Part I. Basic equation. Part II. Physical facilities and experiments Part III. Evaluation of geometric and hydraulic parameters. Part IV. Numerical computer methods if solution. Hydrologia Papers, Fort Collins, Colorado, No. 44. 1970.,.No. 45., 1970. No. 46., 1970. No. 47. 1970. Approximate computation of un-steady flow in compound open channels By Dr. Kozák, M. Doctor of Technical Sciences The semi-dynamic method is suited to the approximate computation of unsteady flow phenomena in alluvial channels having a compound cross-section. The assumptions underlying the method are as follows : in the main channel and in the flood bed virtually parallel flow is assumed with due regard to local roughness conditions; in a direction perpendicular to the flow the same water level is assumed for the main channel and the flood bed alike; the differences in continuity due to dynamic conditions and seepage are allowed for by the specific discharges q, but the transverse slopes required for conveying these discharges are neglected (Jk — 0); the water cover in the flood bed is assumed to be continuous. With the above simplifications the equations of continuity and dynamics are written separately for the main channel and the flood bed, Eqs. [1] to [4], The differential quotients are replaced by finite differences, Eqs. [5] to [7]. The set of linear equations [8] was solved by Gaussian elimination. By the computation method we succeeded in demonstrating (Fig. 5) that in channels accompanied by flood beds of lower roughness, the same flood wave Q = Q(t) results in appreciably lower peak stages. The computation method can be used for demonstrating the effect of different roughnesses in the flood bed on changes in stage, further for estimating the changes in stage due to levee ruptures. The development of a completely dynamic method is under way, in which allowance is made also for transverse slopes in the flood bed. For the numerical computations an ODRA-type digital computer was used.
