György István (szerk.): Vízügyi létesítmények kézikönyve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974)
I. Alapok
1-34 ALAPOK Ha a surrantókban a víz mozgása rohanó, a sur- rantó végén a víz változatlan mélységgel ömlik az energiatörő medencébe (1-61. ábra). Ha a surrantó vizének mozgása áramló, a surran- tó alsó szakaszán leszívási görbe jellemzi a vízfelszín alakját (1-62. ábra), a víz mozgása rohanóvá válik azon a helyen, ahol a középsebesség (vk) egyenlővé válik a határsebességgel (vh), vagyis ahol jár, ezért elkerülésére törekednek. Ha a meder négyszög szelvényű és felülete érdes, a felszín stabilitásának feltétele, hogy a meder hajlásszögének (a) figyelembevételével a vízmélységből (y, ez a fenékre merőlegesen mért hossz), a nehézségi gyorsulásból (gr) és a középsebességből (vk) számított Froude-sz&m az alábbi határértéknél kisebb legyen, vagyis vk = vh = fghh vízmélységet, gr nehézségi gyorsulást jelent. Széles, lapos medrek esetén a vízmélység (h) közelítőleg egyenlő a hidraulikai sugárral (iü), ezért a surrantók fenékesésének (/') az a határértéke, amelynél nagyobb esésések megvalósításakor a surrantó egész hosszában a víz mozgása rohanó lesz, az képletből számítható. 0 a C7iéz?/-képlet mederellenállási tényezőjét jelenti. Bizonyos esetekben a surrantó vizének szabad felszíne instabillá, lüktetővé válik. Ez a jelenség a surrantó vízszállító képességének csökkenésével 1-61. ábra. A vízszin alakulása surrantó végén, ha a surrantóban a víz mozgása rohanó 1-62. ábra. A vízszin alakulása surrantó végén, ha a surrantóban a víz mozgása áramló fgy cos a 7+> A a mederellenállási tényezőt, B a surrantó szélességét jelöli. Ha a surrantó vizének sebessége eléri a 3,5 -s- 4,0 m/s értéket, a víz levegőt kezd magával ragadni. Ha a sebesség eléri a 6 m/s-ot, a levegőelragadás számottevő mértékű. Ha a surrantó fenekének hajlásszöge, a =- 28,5°, a levegővel keveredett vízréteg vastagsága eléri a vízmélységet. Ennél nagyobb fenékesésű surrantók levegővel keveredett vizében levő víz aránya (£) a C = 0,237í°>05 sin a0-74 képletből számítható. R a hidraulikai sugarat jelöli (a fenékre merőleges — nem függőleges — síkban levő keresztszelvényre vonatkoztatva). A képlet érvényességi határai: R < 0,30 m, a -c 45°. A fenti képlet alapján a surrantón lefolyó víz hozama (Q) a Q=tQ' képletből számítható. Q' a víz—levegő keverék hozama. Energiatörők. A surrantókon lefolyó, a bukókon átömlő, a csövekből kifolyó és általában a nagy sebességű víz mozgási energiáját igen gyakran csökkenteni szükséges azért, hogy a létesítményeket követő mederszakaszt meg ne rongálja. A mozgási energia csökkentésére épített létesítmények az energiatörők. Különböző méretű és geometriai elrendezésű energiatörőket használnak. Tervezésükkor rendszerint az a főcél, hogy lehetőleg kis méretű energiatörővel nagy mozgási energiákat erősen esökkent- senek. 50
