Hidrológiai Közlöny 1982 (62. évfolyam)
9. szám - Dr. Hajós Béla: Duzzasztóművek és biztosított mederszakaszok mögötti kimélyülések számítása
426 Hidrológiai Közlöny 1982. 9. sz. Dr. Hajós B.: Duzzasztóművek Abban az esetben, ha a Axi A-1 szakaszra nem érkezik hordalék, mert felsőhatáron (E) egy duzzasztómű helyezkedik el, akkor az első időegység alatt folyó a teljes F í+ 1 mennyiséget az Axi-(-1 szakaszról biztosítja. A folyamat eredményeképpen a Axi-\-\ szakasz fenékszintje Azi-\-\ T — 1 értékkel mélyebben helyezkedik el, és egyidejűleg a 7=1 jelű felszíngörbe alakul ki. Ez viszont a T 2 időegységre már egy kisebb hordalékelragadó erőt biztosít a folyó számára. Ennek következtében bár az első szakasz fenékszintje ha kisebb mértékben is (Azi-\-\ T= 2) de tovább süllyed, a folyó szükséges hordalékmennyiségét nem tudja az első szakaszról biztosítani, az erózió lefelé tolódik. A szomszédos /la/i-vel jelölt szakaszon T = 0 és T = \ időpontokra jellemző egyensúlyi állapot felborul, (F,y > F i+ 1y) az erózió következtében jelen esetben is mederfenék és vízszintsüllyedés következik be. A fentiek hatására a J^-vel jelölt felszín) görbe alakul ki. A bemutatott folyamat természetesen 7 3-mal jelölt időegységben is az előzőekhez hasonlóan játszódik le, és egyidejűleg átterjed Axi_ x szakaszra is (T 3 felszíngörbe). A duzzasztóművek mögött kialakuló eróziós folyamat tehát a felső szakaszról kiindulva fokozatosan fejlődik. A relatív kimélyülés a felsőbb szakaszokon egyre kisebb mérvű lesz, ugyanakkor viszont az alvízi erózió folyásirányú kiterjedése folyamatosan növekszik. Az egész eróziós jelenség végső soron viszont, úgy a mélységi, mint a hosszirányú kiterjedés vonatkozásában egy olyan egyensúlyi állapot elérésére törekszik, amely esetben az elragadó erő minden szakaszon biztosítja a mederfenék állandóságát. A különböző számítási eljárások feladata az előzőekben vázolt egyensúlyi vagy határállapot meghatározása, ami tulajdonképpen a duzzasztóművek után várható kimélyülések mértékével azonos. A vázlatosan bemutatott fizikai folyamat alapján javasolt számítási eljárás a következők szerint foglalható össze: a) A folyómeder geometriai méreteinek ismeretében tetszőleges módszerrel kiszámítható a mértékadó vízhozam T — 0 jelű levonulási felszíngörbéje. i b) A (1) jelű összefüggés értelemszerű alkalmazásával meghatározandó a felső szakasz mederfenék süllyedése. Azi-\-\T =1. A képletben szereplő tényezők közül F )+ 17=l elvileg bármelyik ismert hordalékhozam képlet felhasználásával ( Mayer—Péter— Müller, Einstein stb.) számítható. c) A Axi A1 szakasz T x időegység alatti medersüllyedésének ismeretében, a megváltozott geometriai mederjellemzők segítségével megszerkeszthető T 1 jelű felszíngörbe. d) T x jelű felszíngörbe és ismételten az (1) jelű képlet felhasználásával számítandó A Zi+ 1T = 2 ésAz iT=2. ) A Axi-fi és Axi szakaszok T = 2 idő alatt bekövetkezett medersüllyedésének figyelembevételével meghatározandó T — 2 felszíngörbe. f) Az (1) jelű képlet és T— 2 felszíngörbe felhasználásával kiszámíthatók a Azi-\-T x = 3, AziT = 3, Az._yT = Z medersüllyedések. g) Az utóbbi mederváltozások ismeretében*meghatározandó T 3 jelű felszíngörbe, majd a számítás értelemszerűen, szakaszról-szakaszra haladva ismételhető mindaddig, amíg Az % 0 értéket megközelíti. A Számításokat az egyes folyószakaszokra az adott számítási időszakokra mértékadó vagy mederképző vízhozamra célszerű elvégezni. A különböző hordalékhozam képletekben szereplő jellemző szemátmérők megállapításánál a mederanyag jellemzőit kell figyelembe venni. A képletek állandóit célszerű Csorna által javasolt módon a kérdéses folyószakaszra bearányosítani. Tekintettel, hogy a bemutatott számítás, mint minden iterációs módszer, nagy tömegű munkát igényel, célszerű a feladat megoldására számítógépes eljárást alkalmazni. 3. A kiiiregelődés mértékének meghatározása empirikus képletek segítségével 3.1. A kísérleti eredmények általános ismertetése A különböző tapasztalati képleteket az egyes szerzők általában széleskörű modellkísérletek alapján dolgozták ki. Az esetenként eltérő feltételek mellett is megállapítható, hogy a kiüregelődósi folyamat minden esetben csaknem azonos módon zajlott le. A kiüregelődő mederfenéken három jellemző metszetet lehet elkülöníteni (2. ábra). Az 1. metszetben a főáramlással szemben egy ellenirányú 3. METSZET 2. ábra. A kiüregelődési folyamat kialakulásának vázlata Abb. 2. Ausbildungsschema des Auskolkungsprozesses
