Vízügyi Közlemények, 1982 (64. évfolyam)

4. füzet - Varga István és Ránky Ernő: A SZABADFELSZÍNŰ ÁTMENETI ÁRAMLÁSI ÁLLAPOTOK KÖZELÍTŐ SZÁMÍTÁSA

A szabadfelszínű átmeneti áramlási állapotok közelítő számítása 593 thod, which offers the possibility of computerized simulation of control processes on streams and stream systems. They may play similar roles in the identification of flow processes in however complex stream systems as well. Annähernde Berechnung der Freispiegelströmungsverhältnisse im Übergangsbereich von Dr. István VARGA und Ernő RÁNKY In der Studie werden einige Beziehungen zur annähernden Berechnung der eindimensionellen Freispiegelströmungsverhältnisse im Übergangsbereich (Bild 1.) mitgeteilt, undzwar mit der grundlegenden Zielsetzung, dieses recht komplizierte Problem vor allem den ungarischen Wasserbauingenieuren ein bisschen näherzubringen. Die genannten Beziehungen basieren auf der Meleschtschenko'schen linearisierten Form der Saint-Venant'sehen Gleichungen der Freispiegelströmung Beziehungen (1) und (2) sowie auf dem dazugehörigen Bedingungssystem. Sie ermöglichen die Berechnung der beiden wichtigsten Strömungscharakteristiken: des Wasserstands und des Durchflusses in Funktion des Ortes und der Zeit. Die Beziehungen werden höchsten als algebraische Summe eines zweitgradigen Polynoms der Zeit und zweier Exponentialfunktionen der Zeit angegeben. Die Koeffizienten hängen von den durchschnittlichen Kennwerten der permanenten Strömung sowie vom Ort ab. Die einzelnen Koeffizienten werden für die folgenden, oft vorkommenden Fälle erörtert: - für unendlich lange (oder als solche behandelbare) Wasserläufe (Kapitel 2.); für Wasserlaufstrecken endlicher Länge (Kapitel 3), wobei für den Grenzquerschnitt, der zum Querschnitt der störenden Durchflussveränderung entgegengesetzt liegt, die Beziehung Durchfluss-Wasserstand mittels eines Proportionsfaktors gegeben ist. Die Verwendung dieser Beziehungen wird anhand folgender praktischer Beispiele erläutert (Kapitel 4): Untersuchung der Auswirkungen des Spitzenbetriebs eines alleinstehenden Wasserkraftwerks; (Bilder 5. und 6.). Modifizierung der Durchflusswelle in einem Bewässerungskanal mit Oberwasserregelung (Bilder 7. und 8.). Die Berechnungen wurden mit Hilfe einer programmierbaren Rechenmaschine Typ T 59 durchgeführt. Die Ergebnisse wurden sowohl anhand Experimentalmessungen (Bild 8.) als mittels numerischen Rechnungen (mit endlichen Differenzen) überprüft. Den in der Studie mitgeteilten ähnlichen Beziehungen können auch für weitere praktische Fälle ermittelt werden, z. B. für die Transformation einer Wasserstandswelle bei Grenzbedingungen mit konstanten Wasserständen, usw. Die(Verfasser behaupten, die Genauigkeit ihrer Beziehungen sei desto besser, in einem je kleineren Intervall der Wasserstandveränderung sie verwendet werden. Werden jedoch die Werte der Koeffizienten als von den Strömungsparametern abhängige Variablen betrachtet, können die mitgeteilten Beziehungen das Basisfunktionssystem eines allgemeinen numerischen Verfahrens bilden, welches eine Computer-Simulation der Steuerungsprozesse von Wasserläufen und Wasserlaufsystemen ermöglicht. Eine ähnliche Rolle spielen sie bei der Identifizierung der Strömungsprozesse beliebig zusammengestzter Wasserlaufsysteme.