Hidrológiai Közlöny 1975 (55. évfolyam)

11. szám - Dr. Rákóczi László: Vegyes szemcseösszetételű hordalék kritikus sebességének meghatározása

Dr. Rákóczi L.: Vegyes szemcseösszetételű hordalék Hidrológiai Közlöny 1975. 11. sz. 483 Szemcseátmérő, d [mm] 2. ábra. Homogén szemcsefrakciók kritikus hordalékmozgató erői Shields és Lane szerint Fig. 2. Critical tractive forces for homogeneous grain-size fractions after Shields and Lane Samov egyszerű képlete: «7*0 = 4,6 e^'W

6 [m/s] (9) melyhez hasonló együtthatóval és hatványkitevővel több más szovjet kutató (Bodrjaskin, Orlov, Kitmin) is vezetett le összefüggéseket. Ezek egymáshoz közelálló eredményeket adnak [12]. Kissé eltérő felépítésű Goncsarov képlete: = 3,9A

0,

2(Í£ + 0,0014)

0'

3 [m/s] (10) A (6)—(10) összefüggések már bizonyos fejlődést jelentenek az állandó kritikus sebességekhez képest, mert nem csupán a szemcseátmérőt hozzák kapcsolatba a kritikus sebességgel, hanfem a vízfolyás egyéb hidraulikai paramétereit is. Nem tartalmazzák azonban a vízfolyás energiatartalmát jellemző esés értékét (I). Az utóbbi hiányosság kiküszöbölése céljából egyes kutatók a mederfenéken fellépő csűsztató feszültség x =yhl [kp/m

2] (11) kritikus értékeit (T

c) határozták meg a különböző szemcsefrakciók esetére. A 2. ábra Shields és Lane kísérleti eredményeit tünteti fel. A helyenkénti igen nagy eltérések valószínű fő oka, hogy Shields laboratóriumi csatornában végezte vizsgálatait, míg Lane homok inedrű öntöző csatornákon gyűjtötte adatait, amelyekben tényleges görgetett bordalékszállítás volt, tehát a r>t

c állapot fennforgása valószínű. Rákóczi [20] és Stelczer [23] kavics mederben végrehajtott jelzőanyagos kísérletei ellenben egybehangzóan azt mutatták, hogy a jelzett szemcsefrakciók a természetben a Shields-görbe által megadottnál jóval kisebb T

c értéknél kezdtek mozogni. Ennek a jelenségnek a magyarázatára a következő fejezetben még visszatérünk. Az Amerikai Kultúrmérnök Egyesület (ASCE) Hordalók Kézikönyv összeállításával foglalkozó bizottsága arra hivatkozva, hogy a középsebesség önmagában nem fejezheti ki a vízfolyás mederkimosó hatását a vízmélység, illetve az esés figyelembevétele nélkül, a kritikus csúsztató feszültség használatát javasolja a kritikus középsebesség helyett [1]. A csúsztató feszültség alkalmazását korlátozza azonban az a körülmény, hogy a természetes vízfolyások esetén gyakran hiányoznak a vízfelszín esésérc vonatkozó mérési adatok. Bogárdi könyvében [2] részletesen ismerteti az egyes kutatók arra vonatkozó vizsgálatait, hogy a különböző hidraulikai paraméterek (a vízmélység, az esés, a vízhőmérséklet, a mederérdesség stb.) megváltozása milyen mértékben és értelemben befolyásolja a T

c kritikus csúsztatófeszültsége';. A r

c általános érvényességével