Vízügyi Közlemények, 1935 (17. évfolyam)
4. szám - VI. dr. Lászlóffy Woldemár: Nyílt csatornák vízszállításának mérése mederszűkítéssel
698a) A vízszín alakulása a meder szűkületben. Mederszűkületeknek a lefolyás mikéntjére való befolyását legjobban a Kocli darmstadti professzor által bevezetett q-görbe segítségével grafikusan vizsgálhatjuk. A matematikai részleteket illetően utalok a Vízügyi Közleményekben régebben megjelent tanulmányomra, 1 itt csak röviden összefoglalom az ott mondottakat. A y-görbe a valamely derékszögű négyszögű csatorna egységszélességű sávján adott energiakészlet esetén lefolyásra kerülhető vízmennyiséget ábrázolja. Ha ugyanis a víz mélysége m, sebessége pedig v, a fenékvonalra vonatkoztatott összes energiája tehát H=m-\-—, — az egységszélességű sávon lefolyó q vízmennyiség mint az lxm szelvényterület és a v=]/ 2g( H— m) sebesség szorzata q = m ][2g (H—m) 1. lesz, ahol H —- mint említettem — az energiasík adott magasságát jelöli. 1. ábra. A q — f(m) görbe. — La courbe q = f(m). (1) — Plan d'énergie. (2) = Régime fluvial. (3) = Régime torrentiel. (4) = Fond du canal. A fenti q=j(m) függvény semikubikus parabola (q-görbe, lásd 1. ábra), melynek az m= 2j 3H helyen tetőpontja van, az m~H (az összes energia = helyzeti energia, vagyis nyugalom van) és m = 0 (az összes energia mozgási energiává alakult át, de az átfolyási szelvény zérus) helyeken pedig q=0. A q=f(m) görbe egyenletének 3 gyöke közül kettő valós és pozitív. Ezek két különböző mozgásállapotot jellemeznek. Adott energiamennyiség esetén ugyanazon vízmennyiség vagy kis sebességgel (v,) és nagy mélységgel (т г) áramlással folyik le, vagy kismélységű szelvényben (т г) nagy sebességgel (v 2) rohan tova. A mederviszonyoktól (esés, érdesség) függ, hogy melyik mozgásállapot következik be. Az т = 2/ 3Я helyen a g-görbe tetőpontjánál a lefolyást sem áramlónak, sem rohanónak nem mondhatjuk, hanem határállapotról és hozzátartozó határmélységről beszélünk. A határállapot tulajdonképen az adott energiamennyiség mellett levezethető legnagyobb vízmennyiséget jelöli. A határállapotban a víz sebessége (a határsebesség) a Lagrange által megállapított hullámsebességgel azonos : v h = \g m 1 Böhm Woldemár : A hídépítés hidraulikai kérdései. Vízügyi Közlemények, 1929/2. 9. о