Csoma János: A korszerű folyószabályozás alapelvei és módszerei (VITUKI, Budapest, 1973)
II. A folyószabályozáshoz szükséges jellemző mennyiségek és paraméterük meghatározása
91 II.6. A MEDER ÉRDESSÉGI VISZONYAINAK JELLEMZÉSE A természetes medrek érdességl tényezője sok változó függvénye. A meder anyagától ÍUg- gó érdesség mellett a keresztszelvény alakja, a szelvényalak hossziaentl változása, a növényzet, a hordalék, a víz hőmérséklete és még sok más egyéh tényező Is befolyásolja. Az érdességl tényezők nagy szánta, a napjainkban Is Jelentkező újabb és újabb képletek bizonyítják, hogy a vizmozgás Igazi törvényszerűségeit nem ismerjük. Valamennyi sebességi tényező képletének szerzője rámutat arra, bogy hidraulikai számításoknál az összefüggéseket nem lehet gépiesen matematikai műveletként kezelni 15). A folyószabályozással foglalkozó mérnök feladata viszont a meder méretezése, amihez nélkülözhetetlen az érdességl tényező ismerete*^A sok bizonytalanságot tartalmazó képletek ellenére is törekedni kell azonban arra, hogy a szabályozási viz- szinteket minél nagyobb megbízhatósággal határozzák meg, A folyószabályozásban a biztonsági tényező fogalma nem, vagy csak burkoltan szerepel pl. a hajózási vizszlnteknél vagy mértékadó ár— vizszinteknél. Az elsőnél legalább dm pontosság az igény, a másodiknál pedig a biztonság mértékét a mértékadó árvizszint feletti töltésmagasság határozza meg. Nem képzelhető el a folyószabályozásnál olyan nagyságrendű biztonság, mint pl. a vasvagy betonuzerkezeteknél, hiszen a szabályozási vízhozam a Duna esetében nem ingadozhat 2000- 4000 m'Vs között. Ugyanez vonatkozik a mesterséges vízfolyásokra is, ahol helytelenül megválasztott érdességl tényező esetén az összes gravitációs vízkivételek az alacsonyabb Uzemvlzszlnt miatt föladatukat képtelenek ellátni. A képletek megbizhatésága és a tervezéssel szemben támasztott követelmények tehát nincsenek összhangban. Ezért szükséges, hogy a tervezőmérnök az összefüggések állandóit természetben végzett mérések eredményei alapján határozza meg. 1. A mederérdesség számítására szolgáló képletek képlet A folyószabályozás legfontosabb hidraulikai képlete még ma Is a csaknem 200 éves Chezyv k = c fiT (1) A képletben szereplő £ sebességi tényező meghatározására az elMult két évszázad során igen sok összefüggés született, melyek közül legfontosabbak a Dnzln [3], a Gangul1let-Kuttor képlet [4], Az elméleti követelményeknek megfelelő uj képletet állított fel a svájci Etrickier [8] 1923-ban. Kiterjedt mérések alapján bizonyította, hogy exponenciális összefüggés van a középsobesség, a hidraulikus sugár és az esés között, igy a Chezy-képet helyes alakja v = k.RQIb (2) Állandó esés, illetve hidraulikus sugár feltételezésével meghatározta az a és b kitevőket és végeredményben az alábbi összefüggésre Jutott: v k.R 2/3jl/2 (3) A szerkezetileg helyesnek bizonyult képletben szereplő k fizikai értelmezésénél feltételezte, hogy az érdességl tényezőnek a mederanyag általános szemátmérőjével, illetve a felület egyenetlenségeinek átlagos méreteivel kell arányosnak lenni. Áltagos szemátmérőn a vegyes összetételű termószetos mederanyaggal azonos súrlódást okozó gömbök átmérőjét értette. Logaritmus léptékben felrakta az átlagos szemátmérő (6) függvényében a k értékeket és az alábbi összefüggást kapta: vagyis a p arányossági tényezőt log k « log p - i . log t , P cp fe 6 ßg (á) (5) (6)-nek vette, ahol & » 4,75 értékű dimenzió nélküli állandó.
