Hidrológiai Közlöny 1986 (66. évfolyam)

2. szám - Gayer József: Bukóaknák energetikai viszonyai

73 Hidrológiai Közlöny 1986. 1. szánt Bukóaknák energetikai viszonyai GAYER JÓZSEF* 1. Bevezetés A csatornázás és a szennyvíztechnológia területén a tervezó'k, beruházók és kutatók egyaránt egyre jelentősebb figyelmet fordítanak a berendezések hidraulikai kérdéseinek elemzésére, vizsgálatára. Ennek eredményeképpen fokozatosan kialakul az alkalmazott hidraulikának egy új ága, amely — a vízellátás, csatornázás valamint a vízés szennyvíztechnológia kapcsolódó területeit egységében tekintve — röviden talán a „közműhidraulika" elnevezéssel említhető. E szakterület a klasszikus hidraulika több ágához is csatlakozik. Ilyenek például a csőhidraulika, a csatornák hidraulikája, a műtárgyhidraulika stb. [1]. E témakörökkel számos kitűnő könyv, jegyzet, tanulmány és tervezési segédlet foglalkozik, mégis van a közműhidraulikának egy olyan része, mellyel eddig nem, vagy csak alig foglalkoztak az érdekeltek. Ez a részterület a bukóaknák ill. a bennük és környezetünkben lejátszódó folyamatok energetikai kérdései. Jelenleg nincs olyan ismert eszköz (képlet, segédlet vagy tervezési irányelv), melytől a tervezők segítséget kapnának egy bukóakna veszteségének meghatározására csatornarendszerek vagy -szakaszok tervezése esetén. A VITUKI-ban 1981—82 között olyan laboratóriumi kísérletsorozatot végeztünk, melynek egyik célja a városi záporcsatorna hálózatokban található bukóaknák energetikai viszonyainak feltárasa, a tervezésben és üzemeltetésben felhasználható veszteségtényezők meghatározása volt [3], Munkánk még nem fejeződött be, de reméljük, hogy az eddigi eredmények is érdemesek a nyilvánosság elé kerülésre. 2. Á lefolytatott kísérletek ismertetése A kísérletek elrendezési vázlatát az 1. ábra mutatja. Az 1000 mm átmérőjű aknába egy NA 300 mm méretű csövön érkezett a víz. A későbbiekben l-es index jelöli az erre a szakaszra vonatkozó különböző értékeket. A belépés magassága az aknához ill. a kilépő NA 300 mm méretű csatornaszakaszhoz (2-es index) képest változtatható volt. " 0.788m-2,630 1. ábra. Elrendezési vázlat * Vízgazdálkodási Tudományos Kutatóközpont, Budapest. A folyásfenekek közti különbség a = 505 mm és a = 788 mm értékre lett beállítva. Az elfolyó csatorna minden esetben vízszintes elhelyezésű volt. A méréseket permanens vízmozgások beállása után végeztük, meghatározva az átfolyó vízhozamot és a csatornákban kialakuló vízszinteket. Az l-es szakaszon két, a 2-es szakaszon 56 helyen volt lehetőség szintmérésre, de utóbbiak közül csak a mindenkor érdekes kb. 15 ponton mértük a kialakult vízmélységet. 3. A kísérletek eredményei A kísérletsorozat kiértékelése Borán célunk az volt, hogy olyan veszteség- vagy más jellemző tényezőt határozzunk meg, ami felhasználható lehet tervezési vagy üzemeltetési feladatok esetén. Ezért egyrészt meghatároztuk a U^H.-H^ w veszteségtényezőt, másrészt bevezettük az aknahatásfok fogalmát, ami nem más, mint a ki- és belépő energiamagasságok viszonya Ih r]A

=~HT A ,,H" energiamagasságot a szabad felszínű permanens vízmozgásra érvényes v

2 H = h + —— + z összefüggésből számoltuk [2], Itt a ,,h" vízmélység az aknába való belépés előtt 260 mm-el (/t,), illetve az elvezető csőszakaszban kialakuló vízugrás után, a vízhozamtól és az elrendezéstől függő L

2 távolságban mért (h

2) vízmélység. 2. ábra. A kísérleti keresztmetszet távolsága a vízhozam függvényében Utóbbit azért nem egy kitüntetett helyen mértük, mert az aknából minden esetben rohanó mozgással kilépő víz felszínének meghatározása igen nehézkes, és egyébként is célszerű a kisebbnagyobb távolságon belül lezajló vízsugár energiaveszteségét az aknáéhoz számítani. A 2-es szakasz