Vízügyi Közlemények, 1984 (66. évfolyam)
3. füzet - Rövidebb tanulmányok, közlemények, beszámolók
Nyíltfelszínű vízszállító rendszerek tervezése átmeneti üzemállapotaik alapján 477 a vízlépcső egyes elemei működési feltételeinek tisztázására azért, mert ezt kívánják meg a vízerőmű főberendezéseivel és a duzzasztómű működési feltételeivel, valamint hajózási oldalról az egyenletes vízhozam biztosításával szemben támasztott minőségi igények. A feladat bonyolultsága miatt célszerű az összetett rendszerek számítógépes modellezése. 2. A feladatok megoldásához használt numerikus módszer Feladatként egy komplex rendeltetésű vízlépcső és a hozzá kapcsolódó rendszerelemek numerikus modellezését választottuk. A szabadfelszínű nem permanens vízmozgások számítására a VÍZITERV-ben korábban nyomás alatti rendszerek dinamikai vizsgálatára kidolgozott és a karakterisztikák módszerén alapuló eljárást alkalmaztuk. A nem permanens szabadfelszínű vízmozgásokat szokás szerint a dinamikai és folytonossági egyenletekkel írtuk le. Ezek az egyenletek: f-f+sf^'-f. ahol t - az idő, x - a csatorna (meder) hosszirányú koordinátája, H - vízmélység az adott szelvényben, U - középsebesség az adott szelvényben, В - víztükörszélesség, A - szelvényterület, q- hossz menti hozzáfolyás vagy elszivárgás vízhozama, S„- a fenékesés, S f - a felszínesés, g - a nehézségi gyorsulás. Az így létrejött kvázilineáris parciális differenciálegyenlet-rendszer megoldásában a karakterisztikák módszerét választottuk, ami a szakirodalmi tanúságok szerint helyes feladatmegfogalmazás esetén matematikai szempontból a legnagyobb pontosságot biztosító rendszer. A számítási modell kialakításában a karakterisztikák módszere szerinti ismert megoldásokat követtük. Több megoldási módszert vizsgáltunk meg. A számítási elemeket állandó számítási rács használatával építettük fel. A számításokhoz, mind a közbenső pontok számításánál, mind a peremfeltételek modellezésénél egy prediktor-korrektor integrálási módszert alkalmaztuk. A szabadfelszínű nem permanens jelenségek számításának módszerei hossz menti változó meder esetén sok esetben divergensek. A számítás stabilitásának biztosítására a konvergenciát biztosító és gyorsító eljárást kellett kidolgozni. A számítási rendszert az Escaffier-változókkal építettük fel, és ezzel biztosítottuk, hogy különböző szelvényalak esetére is megfelelő legyen. 3. A kidolgozott numerikus eljárás megbízhatósága A kidolgozott numerikus eljárások megbízhatóságának értékeléséhez az 1976. évi kiskörei csúcsüzemi kísérlet mérési eredményeit használtuk fel. A számításokhoz rendelkezésünkre álló adatokat közvetlen nem tudtuk felhasználni, mert a csúcsüzemi kísérlet vízhozam-idősora tájékoztató jellegű volt, a Tisza-szakasz mederérdességi jellemzői széles határok között változtak. Ezért a vízhozam-idősort közelítően adtuk meg. A mederérdességi tényezők átlagolt értékeit használtuk. Továbbá nem vettük figyelembe a
