A Magyar Hidrológiai Társaság XXXV. Országos Vándorgyűlése (Mosonmagyaróváron, 2017. július 5-7.)

1. SZEKCIÓ - Hidrológia - 3. Kerék Gábor (ÉDUVIZIG): Videó alapú vízhozammérések alkalmazhatósága kisvízfolyásokon

u,

1

T = p *ul és

Bevezetjük továbbá azt a közelítést, hogy a keveredési hossz, mint egyfajta szabad úthossz, lineárisan nő a peremtől való távolsággal, vagyis

l = k * z

ahol k az ún. Kármán-féle állandó, értéke jó pontossággal 0,4.

Ezt felhasználva, a sebesség-gradiensre a

dU u* dz k * z

elsőrendű differenciálegyenlethez jutunk, amit átrendezve (szeparálva a változókat) a

u* dz dU = — * —

K Z

egyenletet kapjuk, amelynek megoldása

U(z) = — * (Znz + C)

K,

A peremre vonatkozóan a zo ún. érdesség-magasságot, vagyis az érdes peremtől számított azon távolságot, ahol az U sebesség még épp zérusnak tekinthető, bevezetve, és ezt, mint peremfeltételt alkalmazva

0 = — * (Znz0 + C)

K,

a turbulens határréteg sebességprofiijának analitikus megoldása az

ll* z

Z/(z) = — * In — k z0

alakban adódik.

A formula felhasználásával az LSPIV sebességmező egy szelvényének sebességpro fiija meghatározható. Az u* fenékcsúsztató sebességre a

u* = yjg * R * I

összefüggés alapján tettem becslést, ahol

g - nehézségi gyorsulás (9,81 m/s2)

R - hidraulikus sugár (az ADCP mérések által a medergeometriából meghatározható)

I - fenékesés (9*10"4 [m/m] az Altal-ér hossz-szelvényéről származtatva)

A zo érdességmagasság értékeit becsléssel határoztam meg, első esetben 10, a második esetben 20 mm-ben. A harmadik esetben az LSPIV sebességhez bearányosítva, mérésenként változó értékkel vettem fel zo-t.

A módszer előnye, hogy a medergeometia ismeretében általános megoldást ad a sebességprofil becslésére; hátránya viszont, hogy a számított sebességprofil független az LSPIV sebességtől, és érzékenyen változik a zo érdességmagasság becsült értékének függvényében.

12