Közép-Duna-völgyi Vízügyi Igazgatóság XXXIV. ORSZÁGOS VÁNDORGYŰLÉS Debrecen 2016. július 6-8. Különböző kialakítású átereszek vízszállító képességének összehasonlító vizsgálata a hordalékvándorlás figyelembevételével Comparison of the hydraulic capacity of different culvert inlet designs under sediment transport conditions Terlaky Fanni
Háttér Klímaváltozás növekvő csapadékmennyiség o Alulméretezett átereszek felülvizsgálat, kapacitásnövelés Jelenlegi áteresz tervezési segédletek a hordalékterhelést nem veszik figyelembe Új áteresz tervezési útmutató kifejlesztése o NIFS projekt keretein belül a Statens Vegvesen megbízásából kisminta modell létrehozása o 5 diplomamunka Felvízi medence hosszának hatása Esés és energiatörés hatása Felvízi medence szélességének hatása Tartalék áteresz hatása Hordalékfogó hatása
Kisminta modell Froude modell 1:10 Kifejezetten hegyvidéki, nagyesésű vízfolyáson lévő áteresz vizsgálatára Felvíz által szabályozott áramlási viszonyok mellett Forrás: Faqiri, 2014
Kisminta modell Froude modell 1:10 Kifejezetten hegyvidéki, nagyesésű vízfolyáson lévő áteresz vizsgálatára Felvíz által szabályozott áramlási viszonyok mellett 3 különböző áteresz kitorkoló fej kialakítás o szárnyas (A) o rézsűs (B) o függőleges (C) Forrás: Gotvassli, 2013
Felvízi medence geometriájának hatása Felvízi medence hosszának vizsgálata o 1:5 energiatörés nélkül vízsugár uralta áramlás o Legmagasabb kapacitásértékek o Szárnyas kitorkoló fej a leghatékonyabb (piros) o Magasabb kapacitásértékek a legrövidebb (315 mm)medencehossz esetén (lapos téglalap) Forrás: Gotvassli, 2013
Felvízi medence geometriájának hatása Felvízi medence szélességének hatása o 1:9 energiatöréssel nyugodtabb áramlási viszonyok o Függőleges kitorkoló fej a leghatékonyabb o Legmagasabb kapacitásértékek a legszélesebb (876 mm) medence alkalmazása esetén (kör)
Energiacsillapítás hatása 3 vizsgált esés (1:5, 1:9, 1:50) 3 db energiatörő fog
Tartalék áteresz hatása Két áteresz esetén o Nagyobb a teljes áteresz keresztmetszet hatékonyabb vízszállítás (üres egy, töltött-két áteresz) o Hatékonyabb hordalékszállítás o Nagyobb szerkezeti biztonság magasabban elhelyezkedő tartalék áteresz kevésbé hajlamos az eltömődésre Forrás: Faqiri, 2014
Hordalékfogók hatása Két vizsgált típus o Gereb o Uszadék terelő Mind a két típus o Hatékony eszköz a hordalék visszatartására Uszadék terelő hatékonyabb Helyi veszteséget jelentenek Gereb o Magasabb Rézsűs vízszintek 16-32 mm Fokozatos adagolás o Alacsonyabb vízszállító kapacitás Forrás: Dirks, 2014 Uszadék terelő Rézsűs 16-32 mm Fokozatos adagolás Forrás: Dirks, 2014
Adagolt hordalék hatása Adagolt hordalék csökkentette a kapacitást o Hordalék lerakódás az áteresz előtt Két vizsgált adagolási módszer o Fokozatos o Egyszeri magasabb vízszintek, több lerakódott hordalék Két vizsgált szemcseméret nincs jelentős különbség o 8-16 mm o 16-32 mm Két vizsgált hordalékmennyiség nincs jelentős különbség o 5 kg o 7 kg
Javasolt áteresz típusok 1. típus legjobb hidraulikai kapacitás o 1:5 esés, energiatörés nélkül o Szárnyas kitorkoló fej kialakítás o Felvízi medence (h x sz): 3.15 m x 2.92 m 2. típus magasabb szerkezeti biztonság o 1:9 esés, energiatöréssel o Függőleges kitorkoló fej kialakítás o Felvízi medence (h x sz): 3.15 m x 8.76 m o Tartalék áteresz alkalmazása 3. típus hatékony hordalék-visszatartás o Gereb vagy uszadék terelő alkalmazása
Tervezett áteresz 2. típus o Viszonylag magas vízátvezető kapacitás o Hatékony hordalékszállítás o Magas szerkezeti biztonság o Elfogadható költségek
A diplomamunkában szereplő új tudományos eredmények publikálásra kerültek a 2015-ös IAHR konferencián
Javaslatok a további munkára Áramlás és turbulencia viszonyok vizsgálata o LSPIV (Large Scale Particle Image Velocimetry) o ADV (Acoustic Doppler Velocimetry) Léptékhatás vizsgálata Más adagolási módszerek és adagolt szemcsekeverékek vizsgálata Felvízi medence hosszának hatása, nem vízsugár uralta áramlás mellett Valósághűbb megközelítő csatorna alkalmazása Uszadékterhelés hatása
Köszönöm a figyelmet!