Hidrológiai Közlöny 1975 (55. évfolyam)
10. szám - Papp Gábor: Egynyilású kishidak duzzasztásának számítása
462 Hidrológiai Közlöny 1975. 10. sz. Papp G.: Egynyílású kishidak ví TBL Hosszmetszet j a<o t Duzzasztott szakasz Beépitettszokasz ^ Alvizi szakasz Aramláslani/ ai j bef olyásolt s zakasz _HÍdfő_ Alaprajz Örvények hotárvonala TWTTTT FTWTT wrWm —/ Áramvonal i — -—— Csatorna tengelye Kontrakció — O 1 "3 — ... Iil.lililil. 1. ábra. Elvi vázlat az áramvonalak, a vízszín és az energiavonalak alakulásának értelmezéséhez a hid által befolyásolt szakaszon Puc. 7. NpuHifunuajibnan cxeMa K unmepnpemai}uu noAOweHUH aAeMenmapmix cmpyü, noeepxnocmu eodbi u AUHUU nanopa na yiacmice, ucnumbwawufeM eAumue Mocma Abb 1.. Prinzipschems zur Deutung der Gestaltung von Stromlinien, Wasserspiegel und Energielinie an der durch die Brücke beeinflussten Strecke által befolyásolt szakaszon. A vizsgált hidraulikai változásokat vízszintes és függőleges síkokban az 1. ábrán szemléltetjük. 3.1. A híd környezetében bekövetkező áramvonal- és vízszínváltozás Az eredeti keresztmetszetben fellépő zavartalan, közelítően síkmozgáshoz képest lényegesen megváltozik az áramkép, ha a mederben átmenet nélküli keresztmetszet-változás van. Az áramvonalak alakulását az 1. ábra alaprajzán láthatjuk. A felvízben a víz a nagyobb szelvényből a kisebb szelvény felé áramlik. Az erős irány törést a folyadék tehetetlenségénél fogva nem képes követni, így a hídfők között a vízsugárban kontrakció keletkezik. Az alvízben a víz a kisebb sebességű nagyobb nyomású hely felé áramlik, az összeszűkült vízsugár fokozatosan nő, majd az áramvonalak ismét párhuzamosak lesznek. A fenti irányváltozásokon kívül mind a felvízben, mind pedig az alvízben az áramlástanilag árnyékolt területeken függőleges tengely körül forgó örvények, vízhengerek is keletkeznek. A vízszín alakulását az 1. ábra hosszmetszetén szemléltetjük. A szűkített szelvényben a nagyobb sebességet szükségképpen a felvízi vízszínemelkedésnek kell biztosítania. A hídfők között a vízszín süllyed, majd az alvízben az áramlásban aktívan résztvevő keresztmetszetek növekedésének arányával ismét emelkedik. Eredeti mélységét elvileg ott éri el, ahol az áramlás már mindenféle zavaró körülménytől mentes [1]. 3.2. A híd környezetében bekövetkező energiavonalváltozás A híd feletti szakaszon bekövetkezett duzzasztás hatására a nedvesített keresztmetszet nő, a sebesség csökken, így a duzzasztás által befolyásolt szakasz súrlódási vesztesége kisebb a beépítés előtti veszteségnél. Ezen a szakaszon az energiavonal AE értékkel az eredeti fölé kerül, esése kisebb (Id-cI e). A hídfők között és az alvízben a megnövekedett sebességek hatására a veszteségek nagyobbak lesznek az eredetinél, az energiavonal esése nagyobb (I a>I e). Az energiavonalak alakulását az 1. ábra hosszmetszetén láthatjuk. 4. A kísérlet alapfeltevései 4.1. A duzzasztást lényegesen befolyásoló tényezők jellemzése Elméletileg belátható, hogy minden hatás, ami az eredeti lefolyási viszonyokat megváltoztatja (a szűkítés mértéke, a csatlakozás alakja, a sebesség), továbbá a víz egymástól független fizikai jellemzői befolyásolják a duzzasztást. Kísérletünk alkalmával a duzzasztás számszerű értékét három változónak a függvényeként mértük, így szimbolikusan a AH=f(x, alak,v) háromváltozós függvényt vizsgáltuk, amelynek változóit a következőkben jellemezzük. A keresztmetszet beépítettségi viszonyának nevezzük az «4
