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. 549 2. Az önburkolatot kialakító (kb. a 2. mozgásállapotnak megfelelő) középsebességek homok és homokos kavics meder esetén elfogadható közelítéssel számíthatók Goncsarov, illetve Levi képletével, a 4. fejezetben ismertetett fenntartásokkal. A kavicsmedrekre vonatkozóan, mivel minden szemösszetételnél reális eredményt szolgáltató számítási képletet nem találtunk, az irodalomban, a Hjulström alsó határgörbéből kiolvasható Vkc értékek redukálatlan alkalmazását javasoljuk. 3. A kialakult önburkolatot felszakító középsebesse'grként homokmedernél (bár ott az önburkolat hatása nem számottevő), valamint homokos kavicsnál d

g helyett a d

9

0 átmérőhöz tartozó Hjulström- féle felső határérték, kavics meder esetén pedig a Hjulström középérték görbe c^-hez tartozó középsebességének elfogadását javasoljuk. Az utóbbi kissé magasnak tűnik, de figyelembe kell venni azt a körülményt, hogy a mederpáncélozódás vegyes összetételű kavicsmedreknél a legerősebb és az önburkolat felszakításához nagyobb energiatöbbletre van szükség, mint homokos kavics esetén. 4. Ami a kimosást meg nem indító csúsztatófeszültség meghatározását illeti, homoknál a d

g-hez, homokos kavicsnál a cZ

1

0-hez tartozó Shields-féle érték megfelel, de kavicsnál az utóbbinak legalább 50 százalékos csökkentése javasolható. 5. A z önburkolat kialakulási folyamatához tartozó T

C érték homok és homokos kavics esetén d

g-ve\ az Egiazarov-képlet segítségével számítható, kavicsmedernél pedig ennek 50%-a vehető tekintetbe. 6. Az önburkolat felszakadásához tartozó t

e értékének homok esetén nincs jelentősége, inkább mint az általánossá váló mozgás kezdete jellemezhető a dg-hez tartozó Egiazarov-féle érték kétszeresével. Homokos kavicsnál a d

g

o átmérőhöz a Shieldsgörbéből leolvasható érték tekinthető mérvadónak, míg kavics esetén a ^„-vel akár Shields, akár Egiazarov nyomán nyert t

c érték megfelel. 7. Feltűnő, hogy a kavicsanyagú medreknél mind a középsebesség, mind a csúsztatófeszültség vonatkozásában csökkenteni kell a különböző szerzők által adott kritikus értékeket, a dg-vol számított eredmények pedig magasan felülről burkolják az általunk mért értékeket. Ez a körülmény teljes összhangban van Stelczer és mások kavicsmederű folyókon végzett méréseinek eredményeivel, melyek szerint a vegyes szemösszetételű kavics a kritikusnál jóval kisebb közép- és fenéksebességek, illetve csúsztatófeszültségek esetén már mozog [20, 23], Az ilyen medrek könnyen okozhatnak meglepetést a tervezőnek, mivel kritikus állapotukat a számítottnál hamarabb érik el, minél vegyesebb szemösszetételűek, annál könnyebben kerülnek kritikus állapotba, viszont szilárd önburkolatot képesek kialakítani és ekkor kritikus állapotuk a számítottnál* jóval magasabb v^

c, vagy r

c értéknél következik be. 1—6. alatti megállapításainkat a tanulmányban ismertetett laboratóriumi kísérletek eredményei alapján tettük. Homok és homokos kavics mederanyagokra vonatkozó megállapításainkat természetes vízfolyáson még bonyolultabb feladat ellenőrizni, még jelzőanyagos vizsgálatokkal is, mivel az egyes szemcsék nem jelölhetők meg egyedileg, mint kavics esetén. Éppen emiatt nem szándékoztunk a már meglevő, nagyszámú és szintén laboratóriumi kísérletek alapján származtatott képlethez egy újabbal csatlakozni. Ehelyett két, eléggé közismert és grafikus interpretációjuk révén könnyen kezelhető összefüggés (Hjulström, illetve Shieldsféle) alkalmazásának olyan módosításaira tettünk javaslatot, amelyek egy eddig kellően figyelembe nem vett tényező, a szemcseösszetétel hatásának beható laboratóriumi vizsgálata alapján szükségesnek látszanak. IRODALOM [1] ASCE: Sediment Transportation Mechanics: Initation of Motion, Progress Report, Proc. ASCE HY 2, 1966. 291—314. old. [2] Bogárdi J.: Vízfolyások hördalékszállítása, Akadémiai Kiadó, Budapest, 1971. [3] Cooper, R. H., Peterson, A. W., Blench, T.: Critical Review of Sediment Transport Experiments, Proceedings ASCE, Journal of the Hydraulics Div. 1972. HY. 5. 827—843. o. [4] Egiazarov, I. V.

: Calculation of Nonuniform Sediment Concentrations. Proceedings of ASCE, HY 4. 1965. 225—247. old. [5] Garbrecht, G.

: Erfahrungswerte über die zulässigen Strömungsgeschwindigkeiten in Flüssen und Kanälen. Wasser und Boden, 1963. No. 13. 163—170. old. [6] Herheulidze, I.

: Voproszü gidrologii i gidravliki mosztovüh perehodov, Szbornyik I. Tbiliszi, Izd. HTO, 1958. [7] Hjulström, F.: Studies of the Morphological Activity of Rivers as Illustrated by the River Fyris, Bulletin, Geol. Inst, of Uppsala, Vol. XXV. 1935. [8] Ivicsics L.: A hordalékmozgás kezdetének jellemzése invariáns mennyiségcsoporttal, görgetett hordalók esetén. — Hidrológiai Közlöny. 1959. 6. sz. 425—432. old. [9] Kramer, H.: Sand Mixtures and Sand Movement in Fluvial Models, — Transactions ASCE, Vol. 100. 1935. 798—878. old. [10] Levi, I.: Dinamika ruszlovüh potokov, Gosenergoizdat, Moszkva 1957. [11] Mavis, F. T., Laushey, L. M.

: Formula for Velocity at Beginning of Bed-load Movement is Reappraised, Civil Engineering, Vol. 19. No. 1. 1949. 38—39. old. [12] Müller, G., Reifert, J.: Ausführungen über die Erosionsbeständigkeit von Lockergesteinen in Wasserlaufbetten, Wasserwirtschaft

— Wassertechnik, 1973. Heft 3—4. [13] Nakel, E.: Gewässerausbau, VEB Verlag für Bauwesen, Berlin 1971. [14] Neill, C. R.

: A Re-examination of the Beginning of Movement for Coarse Granular Bed-materials, Hydr. Research Station, Wallingford, Internal Report No. 68. Wallingford 1968. [15] Pantelopulos, J.: Note sur la granulometrie de charriage et la loi du débit solide par charriage de fond d'un melange de materieux. Proceedings of the 6th Congress of IAHR (Hague) 1955. Report D-10. [16] Pantelopulos, J.: Étude expérimentale du mouvement par charriage de fond d'un mélange de matérieux. Proceedings of the 7th Congress of IAHR (Lisbon), 1957. Report D-30. [17] Rákóczi L.: Hordalék keverékek mozgásának vizsgálata lumineszcens nyomjelzők segítségével. Beszámoló a VITUKI 1962. évi munkájáról. OVF, Budapest, 1965. 120—140. old. [18] Rákóczi L.: Luminescent Tracers in the Laboratory and Field Study of Sediment Movement — Próceedingsofthe Golden Jubilee Congress of CWPRS, Vol. II. Poona, 1965. 371—375. old. [19] Rákóczi L.: Újabb irányzatok a hordalékmozgás laboratóriumi kutatásában. — Hidrológiai Közlöny. 1967. 12. sz. 529—536. old.