Hidrológiai Közlöny 1975 (55. évfolyam)
12. szám - Dr. Rákóczi László: Vegyes szemcseösszetételű hordalék kritikus sebességének meghatározása
Dr. Rákóczi L.: Vegyes szemcseösszetételű hordalék Hidrológiai Közlöny 1975. 12. sz. 543 50 W30- — 20 (a) JELMAGYARAZAT: (b) A keverék tjg -jenéi durvább jelzett szemcsefrakció 1. mozgasallapota (c)xx őnaHoan (homogén frakcióként) vizsgáivá (ti) a keverékben (e) A keverék dg -Jet rpagóba foglaló jelzett szemcsefrakció 1. mozgósallapota \f) # önállóan (homogén frakcióként) vizsgálva (g) ° keverékben (h) A keverék dg-jenét finomabb jelzett szemcsefrakció 1. mozgósáiropoto , (i) $ önállóan (homogén frokciokenr) vizsgáivá (j) • keverékben (k) A szemcsefrakciók 2. mozgásállapotára a fekete színnel ki töltött jelek vonatkoznak (t) © A mederanyag jele Hjulsjrömjfelsól _ d-ZSmm_ © =3f © © Shields (fenék) Hjuiström (közép) Hjulström (felső) _ d-23mm d'Zdatm d-hómm IjjoMrvmJfelsől (közép) Hjuislröm (közép) ® d-0,5mm d-1,5mm d-0i6mm @~T © 1,0 1,5 2,0 A szemcse-keverék szórása, 6 [mm] 2,5 paramétereit mutatják. A sima és csillagos jelekkel a vizsgált szemcsefrakciók keverékbeli, illetve homogén frakcióként nyert mérési eredményeit ábrázoltuk. A jelek üres vagy tele volta a megfigyelt első és második mozgási fázist különbözteti meg (lásd 7. ábra). A két ábrát együttesen szemlélve az alábbi következtetéseket vonhatjuk le: a) A homogén szemcsefrakciók megindulását jelentő vízszintes vonalak elhelyezkedése alapján szembeötlik, hogy az első és második mozgási fázishoz tartozó középsebességek különbsége csökken, a csúsztatófeszültségek különbsége pedig növekszik a szemnagyság növekedésével. Más szóval: a szemnagyság növekedésével egyre kisebb középsebesség és egyre nagyobb csúsztatófeszültség növekedésre van szükség ahhoz, hogy a kezdeti hordalékmozgás folyamatossá váljék (1. táblázat). A kritikus állapot e kétféle jellemzése között nyilván az okoz ilyen eltérést, hogy a nagyobb szemcsék kimozdításában egyre nagyobb szerepet kapnak a turbulens emelőerők ós ezek növekedését a középsebessóg érzékenyebben kifejezi, mint a csúsztató feszültség. Természetesen mind a Vkc, mind a t c burkoltan tartalmazza a turbulencia fokát. Látható, hogy a közópsebességgel egyenes arányban nő a turbulencia, viszont azonos vízhozamnál a vic növekedése a h vízmélység csökkenésével jár 0,025 7. ábra. A 6. ábrán látható jelzett szemcsefrakciók kritikus középsebességeinek változása a szemcse-keverék szórásának függvényében (dg=l,5 mm ) Fig. 7. Critical mean flow velocities for the marked grain fractions shown in Fig. 6. plotted vs. the standard deviation (dg—1,5 mm ) a) Symbols; b ) 1st phase of movement of the marked fraction coarser than d g; c ), as homogeneous grain fraction; d ) as a component of a non-homogeneous bed-material ; e ) 1st phase of movement of the marked fraction containing d g; f ) as homogeneous grain fraction ; g ) as a component of a non-homogeneous bed-material ; h )lst phase of movement of the marked fraction finer than d g;i ) as homogeneous grain fraction; j ) as a component of a non-homogeneous bed-material; k ) Black symbols refer to the 2nd phase of movement of the corresponding bed-material grain-size fraction; ® Symbol of bed-material (serial number ). mutathatóvá vált a szemcseösszetétel változásának hatása ugyanazon frakciók szemcséinek kritikus állapotára. Ezt az egymás közötti összehasonlítást kiegészítettük azzal, hogy a kísérletsorozat befejezése után a három jelzett szemcsefrakciót önállóan, egyenként építettük be ugyanabba a kísérleti csatornába, és sorban meghatároztuk a homogén szemösszetétel esetén érvényes kritikus középsebességeket az említett két mozgás-fázisban. A mérési eredményekből számított kritikus szelvényközépsebesség, illetve kritikus csúsztatófeszültség értékeket a 7. illetve a 8. ábra tünteti fel a szemcseösszetétel szórása függvényében. A megfelelő vice, illetve Tc értékekhez behúzott vízszintes vonalak a homogén jelzőanvag-frakció kritikus E 0,02 H 1 -í § 0,015 f •e 0,010,0050,001 O 0á0-0,60 mm o 1,35-1,66 mm * 2,10-2,50 mm Jelmagyarázat a 7 ábrán Shields d-2,3mm Egiazorov d,'2,3mm _ Egiazorov di-Hmm . rJ Egiazarov djOiő mm Shields d-1,t>mm Shields d-OiSmm j',0 © @ lis © © 2,0 © © 2,5 A szemcse-keverék szórósa, 6 [mm] 8. ábra. A 6. ábrán látható jelzett szemcsefrakciók kritikus csúsztatófeszültségének változása a szemcse-keverék szórásának függvényében (dg=l,5 mm) Fig. 8. Critical shear-stresses for the marked grain fractions shown in Fig. 6. plotted vs. the standard deviation. (dg—1,5 mm )
