Vízügyi Közlemények, 1966 (48. évfolyam)

4. füzet - Hankó Zoltán: A vízfolyások hordalékszállító képességéről

482 Hankó Zoltán ketté választva tárgyalták; külön foglalkoztak a vízszállítás és külön a hordalék­mozgás kérdéseivel. Kiderült azonban, hogy a két kérdés nem választható külön, mint ahogy azt E. W. Lane [2] már 1937-ben leírta. A feltöltődés inkább a lebeg­tetett hordalékmozgással, míg a kimélyülés a görgetett hordalékmozgással van összefüggésben. A fejlődés még napjainkban is tart, s ma már a különböző nagy­ságú szemcsékből álló hordalék-keverékek mozgástörvényeinek vizsgálata is foglalkoztatja a kutatókat [3]. 2. A görgetett hordalékmozgás határállapotainak jellemzése Egy nyílt felszínű vízfolyás fajlagos hordalékmozgató erejét (amely csak arányos, •de nem egyenlő a hordalékszemcsére ható erővel) ma is P. Du Boy s 1879-ben fel­állított összefüggésével [4] számítjuk: = VfRflf = Vfh/If (1) ahol т 0 a fajlagos hordalékmozgató erő [g/cm 2], yf az áramló folyadék fajsúlya [g/cm 3], Rf a keresztszelvény hidraulikai sugara [cm], I f a hidraulikai esés [1], h f a víz mélységé, amellyel — széles, lapos meder esetében — a hidraulikai sugarat felcserélhetjük [cm|. Ismeretes, hogy a meder fenekét képező hordalék mozgását tekintve több álla­potot különböztethetünk meg. Nyugalmi állapot esetén az elragadó erő kisebb, mint a hordalék megindításához szükséges kritikus hordalékmozgató erő. Ha az elragadó erő a kritikusnál nagyobb, a hordalék megindul. A mozgás kialakulhat: sima fenékkel, hullámbarázdákkal, diinékkel, átmeneti jelleggel és antidiinékkel. Elméleti megfontolások alapján levezethető és kísérleti megfigyelésekkel igazolható [7], hogy a mozgásállapotra jellemző hordalékmozgató erő — egyebek között — függ a hordalék szemátmérőjének valamilyen hatványától, a hordalék­nak a folyadékban mérhető fajsúlyától és a mozgásállapot jellegétől [11]: * = /K> {Уь-У}\Щ (2) ahol r a mozgásállapotra jellemző hordalékmozgató erő [g/cm 2], d h a hordalék­szemcse átmérője [cm], y h a hordalék fajsúlya [g/cm 3], К a hordalékszem alakjá­tól, a hordalék szemösszetételétől, a folyadék viszkozitásától stb. függő mennyiség. H. K. Liu tanulmányában [5] feltételezi, hogy a hullámbarázdák jelentkezé­sekor a hordalék kimozdithatóságára és a mozgó folyadék határrétegének instabilitására jellemző dimenziónélküli jellegszámok között egyértelmű kapcsolat áll fenn. A dimenziónélküli jellegszámokat dimenzió analízis segítségével meg is hatá­rozta. Vizsgálatai szerint: £=/(^) = /<Re», (3) ahol U* = Yghjlf a csúsztató sebesség [cm/s], g = 981 a nehézségi gyorsulás [cm/s 2], u> h a d h átmérőjű hordalékszemnek tiszta, álló vízben mért ülepedési sebessége [cm/s], Vj az áramló folyadék kinematikai viszkozitása [cm 2/s], He^ a csúsztatósebesség Heynolds-száma, a mozgó folyadék határrétegének instabili­tására jellemző dimenziónélküli jellegszám [1]. H. K. Liu elméleti vizsgálatait saját és más kutatók különböző fajsúlyú és kü-

Next

/
Oldalképek
Tartalom