Hidrológiai Közlöny 1990 (70. évfolyam)
3. szám - Katona Zsolt–Deli András: Közműcsatorna hálózatok hidraulikai méretezése C-64 személyi számítógéppel
134 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1990 . 70. ÉVF. 3. SZAM A = a vízgyűjtő terület, ha. A programba beépítettük a szakirodalomban ,,lefolyásitényező-arány"-nak nevezett eljárást is. E szerint a lefolyási tényező éppúgy függvénye az átlagos visszatérési időnek, mint a esapadékintenzitás (Wisnovszlcy, 1978). A ma használt lefolyási tényezők ezen elmélet szerint hozzávetőleg 10—20 év átlagos visszatérési idő esetén reálisak. Ezt figyelembe véve határozták meg a lefolyási tényezők átszámítási kulcsait, amelyekkel lehetővé válik, hogy p visszatérési idejű csapadék intenzitását p visszatérési időhöz tartozó lefolyási tényezővel számítson a tervező. Feltételezzük, hogy az átszámítási kulcs, minden vízgyűjtő területen alkalmazható, amelyen az összegyülekezési idő kisebb 60 percnél. Az átszámítási kulcs alapja, hogy a számított lefolyási tényező a p=20 év visszatérési idejű csapadékintenzitás transzformációjához alkalmas, vagyis a 20 év = a számítottA tervezéshez alapul vett ismétlődésű csapadékhoz tartozó lefolyási tényező ebből az a p/a 20 szorzótényezővel számítható. A szorzótényezőket az 1. táblázat tartalmazza. A programban e módszer úgy szerepel, hogy a felhasználó dönthet arról, kívánja a számításnál alkalmazni, avagy nem. 1. láblázat, Lefolyásitényező- arány a visszatérési idő függvényében Sorszám Átlagos visszatérési idő (év) Lefolyásitényezőarány (<xp/a20) 1. 0,333 0,35 2. 0,5 0,40 3. 1,0 0,47 4. 2,0 0,56 5. 4,0 0,66 6. 10 0,84 7. 20 1,00 8. 33 1,15 9. 50 1,28 10. 100 1,55 Az átlagos lefolyási tényező — gyakoriság függvényében történő — szorzótényezővel korrigált értéke: - a„ (2) 20 Az összegyülekezési idő meghatározásánál lényeges lehet, hogy a csapadék csatornában való lefolyási idejét a szakasz átlagos középsebességével számoljuk: h=L'n Lij)/\ +/ 2 (3) 30(Vi + Vj) 30 (Vi + Vj) ahol v t — a szakasz kezdő i csomópontjához tartozó középsebesség, m/s, Vj = a szakasz j végpontjához tartozó középsebesség, m/s, L\j= a csatornaszakasz tényleges hossza, m. I = a csatornaszakasz fenékesése, —, t 2 = a csatornában a csapadék lefolyási ideje, min. A csapadékvíz-csatorna tárolóképességének figyelembevétele a programban a Schrank-féle összefüggéssel történt (Horváth, 1978.). Alkalmazása, hasonlóan a lefolyásitényező-arány módszeréhez, a felhasználó döntésén múlik. 1.1.2. Egyetlen adott csapadékeseményből származó vízhozam A racionális módszer alapelvéből következően egy adott hálózat méretezésekor minden szelvénynél más és más idealizált csapadékesemény a méretezés alapja. Felmerülhet azonban olyan igény, hogyan viselkedik egy hálózat egy adott csapadékeseményre. A program, tekintettel a C—64 ismert korlátaira, ezt csak közelítően képes meghatározni, semmiképpen nem kívánva helyettesíteni egy tudományos alapossággal kivitelezett szimulációs vizsgálatot. Ez esetben tehát a vízhozamot a program ugyan úgy az (1) egyenlettel számítja, azzal a különbséggel, hogy ÍP egy általunk megadott érték, amely a hálózat összes szelvényében egyformán érvényes. Pl. A vizsgált vízgyűjtő területet egy időben állandó „V intenzitású csapadékesemény terheli. Felhasználva a racionális módszer közelítéseit, illetve feltéve, hogy e csapadékesemény időtartama legalább annyi, mint a vízgyűjtő összegyülekezési ideje, a nyomásvonal elvileg számítható. Egyesített rendszerű csatornahálózatnál a mértékadó terhelés a csapadókvíz mértékadó terhelése és a szennyvíz mértékadó terhelése összegeként számítható. 1.2. Hidraulikai számítás szabad felszínű áramlásnál Körszelvényű zárt csatornában a vízáramlás általában a turbulens áramlás átmeneti tartományában történik, ezért a telt szelvény melletti középsebességet a 2.51 v k jlw-r-p-, 1 pgJd v— — 2 log d pgJd 3,71 d (4) Prandtl-Kármán-Colebrook összefüggés alapján számolja a program, ahol v = a csatornában folyó víz középsebessége, m/s, v = a szennyvíz kinematikai viszkozitása, 1,31 • 10 ~ 6 m 2/s. d = a körszelvényű csatorna belső átmérője, m. k — a belső csőfelület üzemi érdességi tényezője, m g = a nehézségi gyorsulás, 9,81 m/s 2, vízszintkülönbség (m) J — lejtés = csatornahossz (m) Gravitációs csatornáknál általában a vízszint lejtése helyettesíthető a csatorna fenéklejtésével. A körszelvénytől eltérő szelvényű (tojás, bókaszáj süveg, parabola, stb.) zárt csatornákban előálló sebességet is a (4) összefüggés alapján keli számolni, de a képletben a csatornaátmérő (d) helyére a négyszeres hidraulikus sugár (4R) értékét kell behelyettesíteni, így
