Vízügyi Közlemények, 1998 (80. évfolyam)
3. füzet - Győrke Olivér: Folyószabályozási kismintavizsgálatok
Folyószabályozási kismintavizsgálatok 425 A h v teljes energiaveszteségnek h\ és h s összetevőkre történő megosztását indokolja az energiaveszteséget előidéző folyamatok fizikája és ezek kezelését lehetővé tevő összefüggések is. A különválasztás lehetővé teszi a hasonlósági követelményeket magasabb szinten kielégítő kismintavizsgálatok biztonságosabb és egyszerűbb megtervezését, mérhető fizikai mennyiségek figyelembevételére támaszkodva. Ezáltal nagymértékben javul a modelladatok valóságra történő átszármaztatásának megbízhatósága és pontossága. Az alakellenállásból származó /гд veszteségnek a teljes h v veszteséghez viszonyított arányát illetően, nagyságrendi tájékoztatásként: - egyenes csatornában h k általában a teljes veszteség 20-30%-a; - enyhén kanyargós mederben - a természetben — elérheti az 50%-ot; - erősen torzított modellben pedig 70%, ill. több is lehet (Novak-Sabelka 1981). A szolnoki Tisza-szakasz /h=100, /i .=250, azaz 2,5-szeres torzítású kismintáján elemeztük az alakellenállás hatását а с Chézy-tényezö alakulására, továbbá a súrlódási és az alakellenállás hatását „összegezve érzékelő" e (m) látszólagos abszolút érdesség változását (Györké 1967). A kanyarulatok hatásaként jelentkező alakellenállás hatása igen jelentősnek bizonyult és az e „látszólagos" abszolút érdesség növekedésével érzékelhető volt. Megállapítható volt az is, hogy a kanyarulatokat és az elfajult mederszakaszt követő mederrészen az áramlás még „emlékezik" a megelőző szakaszok hatására, mind a valóságban, mind pedig a kismintában. Az összes veszteségre-h v=f\ (Q,H) — vonatkoztatott (h\/h s)=f2 (Q,H) arány a valóságban és a Fr/I kritériumot kielégítő modellben megegyező, vagy azt megközelítő kell legyen. Ettől eltérő arány érvényesülése befolyásolja a kismintában mért adatok pontosságát, függetlenül a modell méreteitől, lett légyen akár egy nagy méretű torzítatlan modell, ahol egyébként a nagyobb mérési pontosság biztosított: - a túlzottan simára sikeredett modell túlozza a szűkületek, építmények okozta duzzasztást (a sebesség növekedés az alakellenállást nagyítja); - a túlzottan érdes modell simítja a vízszinkülönbségeket. Mindez mérlegelendő, amikor a modellről a valóságra átszármaztatott adatok pontosságát kell „vélelmezni". 2.1. A valóságos meder érdességének átszámítása a modellre A természetes medrekben a „turbulens áramlás hidraulikailag érdes felületen'' eset áll fenn, midőn a jellemző érdességi kiszögelés magassága ( к), vagy (e) (m) meghaladja a lamináris határréteg vastagságát. A valóságról a modellre történő átszámítás végrehajtását a 2. ábra (Kobus 1980) szemlélteti: a valóságos mederre az adott vízálláshoz tartozó R hidraulikus sugár figyelembevételével meghatározott (e//?) v al értéket kell az e/R izometrikus vonalak mentén átcsúsztatni a modell Reynolds-szám függőlegesébe. A metszéspontban adódik az (e//?)mod és az / súrlódási tényező érték, mely utóbbi a modellben nagyobb lesz, mint a valóságra adódott / érték.
