Hidrológiai Közlöny 1982 (62. évfolyam)
9. szám - Dr. Hajós Béla: Duzzasztóművek és biztosított mederszakaszok mögötti kimélyülések számítása
425 Hidrológiai Közlöny 1982. 10. sz. Duzzasztóművek és biztosított mederszakaszok mögötti kimélyülések számítása Dil. HAJÓS BÉLA* I. Folyami vízlépcsők alvízi terének inederváltozási jellemzői A hagyományos folyamszabályozási beavatkozásokkal összevetve, a folyócsatornázás lényegesúen durvább, erőszakosabb beavatkozást jelent, a folyók életébe. A vízlépcsők hatására a folyó víz, jégjárása, és a hordalékháztartási jellemzői megváltoznak. A duzzasztóművek felett általában feliszapolódások, az alvízi szakaszon különösen alluviális talajokban csaknem minden esetben káros, időben és térben fejlődő jellegű kimosások keletkeznek. Minden folyószakasz szempontjából fontos kérdés a mederváltozások tendenciája, vagyis hogy a mederfenék mélyül vagy feliszapolódik, avagy egyensúlyi állapotban van. A folyókban mozgó hordalék mennyisége a szállított anyag fizikai tulajdonságaitól, (szemcsenagyság, sűrűség,... stb.) a mederfenékre ható csúsztatófeszültségtől, (vízmélység, vízszintesés) és az áramlási sebességtől függ. A fenti tényezőkhöz zavartalan állapotban egy meghatározott hordalékhozam tartozik. Az elmondottakból következik, hogy amenynyiben adott időszakban egy folyószakaszra több hordalék lép be, mint amennyi eltávozik, a meder emelkedése, ellenkező esetben süllyedése, erózió várható. Lényegében az utóbbi esettel állunk szemben egyedi vagy csatornázott folyók utolsó vízlépcsőjéhez csatlakozó szakaszon. A duzzasztóműveken keresztül, különösen felső átbukás esetén, gyakorlatilag hordalékmentes, ilyen értelemben tiszta víz kerül az alvízi szakaszra, ahol a folyó a meder mélyítésével pótolja a hordalékhiányát, ilymódon merítve ki elragadó erejét. A vízlépcsők tervezése folyamán egyik legfontosabb, ugyanakkor legnehezebb feladat a duzzasztómű, pontosabban a közvetlen utófenék után várható káros kimosások meghatározása, előrejelzése. Hasonló témával foglalkoztak Komis A. és K-né Akantisz Zsuzsanna [12]. A hazai szakirodalomban az említettek mellett is viszonylag kevés utalás található a hordalékegyensúly felbomlásából fakadó, az alvízi utófenék mögött kialakuló és nagyobb térségre kiható, erózió előrejelzési lehetőségeivel. A vázolt probléma körben figyelemre rnéltó eredményeket értek el a német szakemberek, akik elsősorban a Rajna folyó csatornázásánál kerültek szembe a medererózió kérdéseivel. A megadott külföldi szakirodalom a számításokhoz kétféle módszert javasol, egyrészt az elméleti úton történő megközelítést, másrészt modellkísérletek alapján kidolgozott empirikus képletek felhasználását. * Északdunántúli Vízügyi Igazgatóság, Győr. 2. A kiiiregelődési folyamat jellemzőinek számítása elméleti módszerek íelhasználásával A bevezetésben leírt folyamatot vázlatosan az 1. ábra érzékelteti. A rajzon egy elméleti folyószakasz-hossz-szelvénye látható, amelyet több rész szakaszra bontottunk, ahol E elvileg a duzzasztómű síkját jelöli. A szakaszolás tetszőleges lehet, egyszerűség kedvéért megegyezhet például a folyamkilométer beosztással is. A duzzasztás megkezdésének időpontjában (T = = 0) az alvízi szakasz ismert medergeometriai feltételeihez adott vízhozam esetén T = 0 jelű felszíngörbe tartozik. A felszíngörbe jellemzőiből (/ = vízszintesés, h = vízmélység) egyenesen adódik a fenékre ható csúsztatófeszültség nagysága, vagy is a folyó hordalékhozamát meghatározó paraméterek. A fentiek alapján például a A x i-\e\ jelölt szakaszra, ami az i+l és i szelvények között fekszik, egy időegység alatt V i+ 1 t mennyiségű hordalék lép be, és V tT hordaléktömeg lép ki. Amennyiben V i+l T^V iT úgy a kérdéses folyószakasz fenékszintje nem változik, viszont, ha F i+ 1y>F iy vagy V i+ 1 V f t úgy a két hordalékhozam különbsége a vizsgált szakaszon lerakódik, vagy onnan kerül elsodrásra. Ebben az esetben a A xt szakasz fenékszintje a következők szerint változik. AziT V, i+i-r — V i-T Axi Bi ahol: Axi=a szakasz hossza, JSÍ=a szakasz közepes szélessége, T=tetszőleges idő. \ (1) £ = Helymegjelölés T= Időmegjelölés 1. ábra. Duzzasztómifivek mögötti folyószakaszok medermélyülési folyamatának elvi vázlata Abb. 1. Prinzipschema der Bettauskolkungen der Flussstrecken hinter den Stauwehren
