Vermes László (szerk.): Vízgazdálkodás mezőgazdasági, kertész-, tájépítész- és erdőmérnök hallgatók részére (Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó, Budapest, 2001)
1. A hidrológia és a hidraulika alapjai - Hidraulikai alapismeretek
Hidraulikai alapismeretek A hidraulika görög eredetű szó, amelyen a magyar mérnöki szóhasználatban az alkalmazott mechanika egy olyan ágát értjük, amely a víz nyugalmi és mozgási állapotainak tanulmányozásával foglalkozik. Az alapismeretekben a vízmozgások leírásakor, azt általában egydimenziósnak, középsebességgel kielégítően jellemezhetőnek tekintjük. A leírásban az elméleti (fizikai, matematikai) módszerek mellett kísérleti eredmények, tapasztalati tényezők is szerepet kapnak. A hidraulika a legrégebbi tudományok közé tartozik, hiszen kifejlődése az ember és a természet egyik alapelemének, a víznek a kapcsolatához köthető. Az ember akkor is „kutatta”, amikor védekezett, küzdött ellene, és akkor is, amikor szolgálatába állítani törekedett. E „kutatás” első „tudományos eredményének” Archimedes Kr.e. 250-ből származó munkáját tekintjük az úszó testekről. Azóta, egészen napjainkig, tudósok egész sorának, (csak néhány nevet kiemelve: Leonardo da Vinci, Galilei, Dániel Bernoulli, Leonhard Euler, Antoine Chézy, Kármán Tódor stb.) köszönhetően új és új eredmények születtek e területen. Ma is vannak azonban olyan kérdések, amelyeknek megválaszolása hosszas kísérletezést, tapasztalati ismeretszerzést igényel. Az alapok azonban napjainkban tisztázottak és ismertek. A hidraulika egyes részterületeinek megismeréséhez elengedhetetlen a víz fizikai tulajdonságainak megismerése. Ezeket az előző fejezetben részletesen tárgyaltuk. Hidrosztatika A hidrosztatika a vonatkoztatási rendszerhez képest nyugalomban levő folyadék egyensúlyával, a határoló felületein, valamint a belsejében érvényesülő nyomások és nyomóerők meghatározásával foglalkozik. Az említett vonatkoztatási rendszer lehet pl. a Föld, ez esetben abszolút nyugalomról beszélünk. Más, pl. egyébként mozgásban levő vonatkoztatási rendszer (tartálykocsi, lift stb.) esetében relatív nyugalomról beszélünk. Ez utóbbival azonban most nem foglalkozunk. A folyadék nyomása Az egyensúlyban (nyugalomban) lévő folyadék bármely vele érintkező sík felületre merőleges erőt gyakorol. A felület egységre ható erőt nyomásnak (p) nevezzük. p = — , (N/m2 = Pa), (29) A ahol: F = a nyomóerő, (N); A = a felület, (nf). 65
