Starosolszky Ödön: Vízépítési hidraulika (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970)
IV. A vízugrás
A vízugrás a benne kialakuló sebességeloszlás függvényében háromféle lehet (IV-1. ábra): 1. Szabad vízugrás, amikor a rohanó víz a teljes szelvényt kitöltve, szabad felszínnel mozog előre. Egyik fajtája a hullámsoros (Iű), a másik a fedőhengeres (1 b), ahol a vízugrásban alul előre, felül visszafelé — hengerszerűen — forgó mozgás van. 2. Beduzzasztott fedőhengeres vízugrásban a rohanó víz csak a szelvény alsó részén rohan előre, míg felette egy fedőhenger forog. 3. Felszíni vízugrásban a felszínen rohan előre a víz, míg alatta nagy víztömegek kavarognak. A vízugrás érdekes és szemléletes jelenség, ezért nagyon sok kutató vizsgálta. Érthető, hogy elméletileg és kísérletileg egyaránt a szabad vízugrás kezelhető legkönnyebben és vele foglalkoztak számosán. így mi is erre vonatkozó ismereteket adhatunk bővebben közre. Meg kell jegyezni, hogy egyes esetekben a szerzők nem is közük, hogy a vízugrás melyik típusával foglalkoztak. Sík utófenéken viszonylag egyszerű e kérdés eldöntése, mert visszaduzzasztott vízugrás akkor jön létre, ha az alvízi mélység nagyobb, mint a vízugrás ún. alvízi összetartozó mélysége, de energiatörő elemekkel ellátott utófenéken nehezen választható el egymástól a háromféle vízugrás, amely esetleg a vízhozam és az alvíz függvényében váltakozva áll elő. A vízugrás különleges típusa a ferde vízugrás, amely akkor áll elő, ha a rohanó víz falba ütközve alakul át áramlóvá. A vízugrás állékonyságának feltétele, hogy a kezdő és záró szelvényre ható vízszintes erők egyensúlyban legyenek. Ellenkező esetben a vízugrás folyásirányban felfelé vagy lefelé vándorol, míg az egyensúlyi helyzet létre nem jön. Az egyensúly feltételét az állékony állapotban kialakuló vízmélységekre, az ún. összetartozó mélységek meghatározásával vizsgáljuk. Alkalmazzuk az impulzustételt — a falsúrlódás elhanyagolásával — négyszög- szelvényben, az összetartozó ml és m2 mélységek szelvényeire. A be- és kilépő sebességeket egyenletesnek és vízszintesnek véve, hidrosztatikus erők különbségét az impulzus változása egyensúlyozza: ym\ ym\ ~2 2 Qq(v2 - Vi). (4/1) q Q Ez az egyenlet, amely a támaszerők egyensúlyát fejezi ki, vi~ n és v2 = ^ helyettesítéssel, valamint y — £g-vel való osztás után m\ — m\ q1 [ 1 1 | 2 g (w2 mj' Az egyenletet rendezve, (mL — m2)-vel egyszerűsítve és mIm2-vel megszorozva illetve mlm2(m1 + rn2) m.,m\ + m\m1 — 199
