Hidrológiai Közlöny 2006 (86. évfolyam)
1. szám - Szigyártó Zoltán: A továbbfejlesztett Vásárhelyi-terv árvízi vésztározóinak létesítményei és berendezései
10 HIDROLÓGIAI KÖZLÖN Y 2006. 86. ÉVF. 1. SZ. Az alkalmazható műtárgy-típusok Ha már most a felsorolt követelményeket szemügyre vesszük, akkor megállapíthatjuk, hogy azok csakis valamilyen zsilipszerkezettel ellátott műtárgy alkalmazásával elégíthetők ki. Maguk e szerkezetek aztán, működésük hidraulikai sajátosságait szem előtt tartva, két csoportba sorolhatók: Lehetnek olyanok, amelyeknél a szabályozandó vízhozam egy tábla alatt, nyomással folyik át, a vízhozamot pedig az átfolyási nyílás nagyságának a módosításával, a tábla állításával szabályozzák. Lehet továbbá olyan, amely bukóként működik, a vízhozamot pedig a bukó küszöbszintjének a megemelésével vagy süllyesztésével, vagyis az átbukási magasság módosításával szabályozzák. Az első csoportba tartozik tehát a síktáblás-, a szegmens táblás zsilip, továbbá a síktáblás csőzsilip. A másodikba pedig a billenőtáblás zsilip (amelynél a „bukó" előbb említett „küszöbszintje" nyilván a billenőtábla felső élével azonos, s az átbukási magasságot a tábla megbilIentésével, azaz a tábla felső élének a le-fel mozgatásával lehet szabályozni). Az első csoportba tartozó (vagyis az átbocsátott vízhozamot a tábla alatti átfolyási nyílás nagyságának a módosításával szabályozó) zsilip típusok aztán ismét két csoportba sorolhatók; annak figyelembevételével, hogy azok a rajtuk átbocsátható legnagyobb vízhozamokat milyen hidraulikai feltételek mellett továbbítják. Az elsőbe tartozik a síktáblás- és a szegmenstáblás zsilip, a másodikba pedig a síktáblás csőzsilip. Ezek mellett, a részletek vonatkozásában a következőket kell szem előtt tartani: - A síktáblás- és a szegmenstáblás zsilip közös jellemző tulajdonsága az, hogy ezeknél a víz a vízhozamot szabályozó táblához nyíltfelszínű vízmozgással érkezik, s az a tábla alól ugyancsak ilyen módon távozik. Ha pedig a zsilip teljesen nyitva van (azaz a tábla nem éri a víz felszínét), megszűnik a nyomás alatti átfolyás, s a műtárgy hidraulikai szempontból mérőszűkületként (például Venturi-csatornaként) viselkedik. 2 Közös sajátosságuk ezen kívül az is, hogy azokat az adott esetben úgy kell beépíteni, hogy zárt állapotban táblájuk felső éle legalább elérje a töltéskorona magasságát (ezzel biztosítva azt, hogy zárt zsilip esetén a mentett oldalra legfeljebb a töltés koronaszintjének a meghágásával juthasson a víz). Végül mindkét típusnál igaz az is, hogy a táblát a vízből teljesen ki kell emelni ahhoz, hogy a zsilip teljes átfolyási nyílása szabaddá váljék. - A síktáblás csőzsilipnél viszont (legalább is a mértékadó nagy vízhozamok szállításakor) csak a táblára történő ráfolyásra jellemző a nyíltfelszínű vízmozgás. Ugyanis akkor, ha e műtárgyat nem csak ránézésre, hanem hidraulikai szempontból is csőzsilipnek alakítják ki, a víz a vízhozam nagyságát szabályozó tábla alól - legalább a legnagyobb vízhozamok átbocsátásakor - csővezetékben, nyomás alatt távozik. 2 Azaz a síktáblás és a szegmenstáblás zsilip vízszállítása addig, amíg a víz a tábla alatt, nyomással folyik át, a felvfe és az alvíz h szintkülönbségének az 'A hatványával, teljesen nyitott állapotban pedig (általában jó közelítéssel) a zsilip kuszöbszintjétől mért h felvizi magasságának a 3/2 hatványával arányos. Más oldalról - az előbb tárgyalt másik két zsilip típussal ellentétben - ahhoz, hogy e típusnál a zsilip teljes átfolyási nyílása szabaddá váljék, a táblát csupán a cső víz alatt levő felső záradékvonaláig kell felemelni. Végül meg kell említeni azt is, hogy a többi, vizsgált típussal ellentétben, amelynél a víz a műtárgyhoz nyílt felszínű vízmozgással érkezik, és attól ugyanígy távozik, nem egyszer előfordulhat, hogy az áradáskor érkező uszadék a félig lezárt táblán fenn akad, s azt onnan csak nagy nehézséggel lehet eltávolítani. 3 Ennél ugyanis nincs lehetőség arra, hogy a táblát a vízből kiemelve az uszadéknak szabad utat engedjenek. - A billenőtáblás zsilip közbenső táblaállásnál hidraulikai szempontból bukóként, teljesen nyitva pedig - mivel ekkor táblája az utófenékbe belesimul - a síktáblás- és a szegmenstáblás zsiliphez hasonlóan, mérőszűkületként (például Kenfi/ri-csatornaként) viselkedik/ 1 Zárt állapotban pedig - akár csak a síktáblás és a szegmens táblás zsilip - táblájának felső éle legalább el kell érje a töltéskorona magasságát. Az egyes műtárgy-típusok előnyei és hátrányai A műtárggyal szemben támasztott követelményeket, s a műtárgyak előzőekben összefoglalt sajátosságait szem előtt tartva, az egyes típusok előnyei és hátrányai aztán a következőkben foglalhatók össze: Az 1. követelmény, a vízhozam szabályozhatósága és a tábla mozgatásához szükséges erő vonatkozásában-. - Az átbocsátott vízhozamot (a műtárgy vízszállító képességének a határán belül) mind a síktáblás- és a szegmenstáblás zsilippel, mind pedig a billenőtáblás zsilipszerkezettel szabályozni lehet ak'' or, ha azt célszerűen választott mozgatószerkezettel látják el. A síktáblás csőzsilip esetében viszont még megfelelően megválasztott mozgatószerkezet esetében is előfordulhat az, hogy a zsilip táblája alá beúszó, s ott megakadt uszadék a szabályozást egy időre lehetetlenné teszi. - A lezárt síktáblás zsilipeknél és csőzsilipeknél a víz nyomása a tábláját nagy erővel a tartószerkezethez szoríthatja, ami egyrészt hozzájárul a tábla jobb vízzárásához, másrészt pedig növeli a felhúzó-erő szükségletet. Teljes nyitáskor viszont, amikor a táblát a vízből ki kell emelni, ez a müvelet jelentős erőt igényel. - A billenőtáblás zsilippel, a másik három szerkezethez képest, a vízszinttartás sokkal egyszerűbb. Az ilyen műtárgyon keresztül a víz ugyanis mindét,nyíltfelszínű vízmozgással jut a tározóba. így ennél a műtárgytípusnál - ha azt felvízszint-tartó műtárgyként használjuk - a másik háromhoz viszonyítva sokkal nagyobb az ugyanolyan vízszállító felülethez és az egységnyi vízállásváltozáshoz tartozó vízhozam-változás (feltéve, hogy azok nyomás alatti vízszállítással működnek, továbbá a nyomás nagysága és a billenőtáblás zsilip vízszállítására jellemző felvízállás azonos) 5. ' Mint ahogy ezt történt például a Keleti főcsatorna ehhez nagyon hasonló kialakítású, tiszavasvári beeresztő zsilipjénél, ahol egy, a tábla alá beúszó és oda beszoruló farönköt, onnan csak nehéz munkával lehetett eltávolítani. 4 Azaz a billenőtáblás zsilip vízszállítása (általában jó közelítéssel) a tábla állásától függetlenül a tábla felső élétől mért h felvíz-magasság 3/2 hatványával arányos. ' Bebizonyítható ugyanis, hogy a vázolt körülmények között ez az arány a billenőtáblás zsilip javára 3 h (ahol a h billenőtábla esetében a felvíznek a tábla felső élétől mért magassága, míg a másik három zsilip típus esetében ez a felvíz és az alvíz szintkülönbsége).
