Hidrológiai Közlöny 1999 (79. évfolyam)
1. szám - Tamás Enikő: A Dunaújváros–Mohács közötti Duna-szakasz lebegtetett hordalék járásának vizsgálata
41 A Dunaújváros-Mohács közötti Duna-szakasz lebegtetett hordalék járásának vizsgálata Tamás Enikő 6500. Baja, Apáczai u. 8. Kivonat: A Dunának az emberek életében, a hajózásban, az árterek élővilágának alakulásában játszott szerepe egyaránt fontos Bármely, a folyóval kapcsolatos területen felmerülő probléma megoldásához az első és legfontosabb lépés a természetben lejátszódó folyamatok és az antropogén hatások megismerése A tanulmány szerzője a természetes vízfolyásokban lejátszódó folyamatok közül a hordalékszállítást választotta kutatása tárgyául, amely napjainkban egyes részeiben még felderítésre váró szakterület. Az itt közölt tanulmány a Magyar Hidrológiai Társaság 1995. évi Lászlófly Woldemár diplomaterv pályázatán díjat nyert dolgozat alapján készült. Kulcsszavak: hordalékszállitás, hordalékmérés, Duna Bevezetés A mozgó mederben folyó víz szilárfi részecskéket vehet fel, és a víz-hordalék elegy hosszan a vízfolyás útján együtt marad. A folyadék és a hordalék közötti kölcsönhatás sok problémával járhat. A hordalék lerakódás tározókban jelentősen csökkentheti a tározás kapacitását, és ezáltal a vízellátási célokra használt tározók értékét. A lerakódások következtében a kikötőkben költséges kotrási munkálatokra lehet szükség. Folyók esetében a hordalék lerakódása a tiszta hajózóút fenntartásánál okozhat gondokat Mesterséges csatornák esetében is fennáll ez a veszély. Folyószabályozási munkák során a holtágakban ill. a mellékágakban is szükség lehet költséges beavatkozásokra a feliszapolódás miatt A hordalékszállítás geológiai szempontból jelentős szerepet játszik a tájak kialakulásában, és a fent említett példák e hosszú távú folyamatnak csak viszonylag gyorsan lejátszódó részfolyamatai. A hordalékszállítás jelenségének elméleti tanulmányozása összetett volta miatt csak egyszerűsített esetekben lehetséges. Az ismert összefüggések tapasztalati eredményeken alapulnak, meglehetősen korlátozottan, és tulajdonképpen olyan hidraulikai viszonyok között lenne csak szabad használni azokat, amelyekre felállították őket. 1. táblázat A folyadék- és a szilárd fázis jellemzői (Gráf 1971) A folyadékfázis A szilárd fázis Sűrűsége,p Szemcsemérete, szemeloszl. görbe alapján Viszkozitása, v A részecskék alakja Átlagos folyási sebessége, U Sűrűsége p, Súrlódási sebessége, u* Ülepedési sebesség, v„ A részecskék közti (esetleges) kohézió .A Re%ct±-DunJib*zi Jrb. 100 ér x±*tt í-rc^úcód^tt hordalékmcirnylscg 15kn hotttan: kb. 41500000 m3 y Duna to=6 25a b=450M 1. ábra Kétfázisú elegyek mozgása 2. táblázat A víz- hordalék elegy gravitációs mozgásának osztályozása (Gráf 1993): Nem newtoni Kvázi-newtoni Newtoni Az elegy és a folyadék sűrűsége közötti különbség Ap> 130 (kg/m 3) Ap< 130 (kg/m 3) Ap = (p m-p) = (p s-p)C, Ap« 16 (kg/m 3) A szilárd fázis koncentrációja 8 % < C, < 80 % C„<8% C,<< 1 A szilárd fázis koncentrációja I liperkoncentrált hordalék Koncentrált szuszpenzió Görgetett hordalék Lebegtetett hordalék Megjegyzés: Ez a csoportosítási mód nyilvánvalóan a valóságnak egyszerűsítése, mert a határok nem igazán élesek, és a különböző esetek egyidejűleg is előfordulhatnak. Hazai vízfolyásainkban gyakorlatilag csakis newtoni folyadékokkal találkozunk, s a továbbiakban a tanulmány is ezekkel foglalkozik. Hordalékmozgások csoportosítása (W.H. Gráf 1993) A hordalékszállítás ill. a medererózió egy bizonyos kritikus értéknél indul meg, amelyet többek között a kritikus csúsztatófeszültség határoz meg. Hasznos, de igen nehéz dolog határokat szabni a különböző hordalékszállitási módok között. Az itt szereplő értékek csupán tájékoztató jellegűek, és az u. súrlódási sebességből ill. a v„ ülepedési sebességből számíthatók.