499Leiner, Zur Erforschung der Geschiebe- und Sinkstoffbewegungen.50023)24) G^y't-[a-^n-t)/ 2-t't-n 2-t-t-n\und die Beschleunigungsfeomponente G * */, demnach wird dieSehleppkraft im ganzen Querschnitt2b) S=yt-{a-\-nt)-J.Unter Benutzung der oben gemachten Annahme tlberdie Schleppkraftsverteilung -wird diese an der SohleDarin bedeutet x einen Beiwert, der Ton der Gestaltung• des Flußbettes abhängig ist; er würde in einem unendlichbreiten Fluß von gleichmäßiger Tiefe gleich 1 werden müssen,hat jedoch bei endlich begrenzten Betten einen entsprechendFür die Mitte beträgt die Schleppkraft30) Sf-^y.-Y-f-Jje Flächeneinheit der Sohle. Gemäß Annahme beträgt dieörtliche Schleppkraft an der Stelle y31) Ä«x•^J'yund auf die Länge ds einer Seheibe von der Breite 132) dS^-A-ty-J-y-ds-i.Nun bestehen bei vorliegender Parabel folgende Beziehungen;33) ds -= V^^~2 + S/2,34)35)y^^2Px,2P=b^7'b^y^^—.X.b^^2Pf,Durch Differenzierung:b^2-y-dy=^-dx^Abb, 3.kleineren "Wert. — An den Böschungen erfolgt eine lineareAbnahme der Schleppgröße, so daß mit Bezug auf Abb. 3die Schlepphraft im ganzen Querschnitt sein mußoder26)S=l-a-y.-y't-J-^2l-'Vt^n'^ +P-Y.-Y-t-JDie Werte S der Gleichungen 25 und 36 einander gleichgesetzt, ergibt27) , '^^•^•^Für n — oo -wird %=^1.2. Parabelförmiger Querschnitt.Wichtiger als der soeben betrachtete trapezförmige Querschnittist für die Praxis eine schalenförmige Form;, wofür36) dx'b^ y-dp-Durch Einsetzung dieses Wertes in Gleichung 33 wirdds-^ \/^-y''dy^^ + dy^.37) ds = dy* 1/ 4/'^-j/^4-yYoriiBV ist ty^f^x, oder, da x = y^-^^/Also wirddS=-A'-^^{b^^y^)'J'ydyV38) rf5 = ^il^I^ .(ia_y2).y4y^2,y2 + ^4.(/2/.Die Integration ist zweimal von 0 bis b auszuführen,daher wird39) Ä--^-^^"^^0Abb. 4.aus rechnerischen Gründen die Parabel gewählt werde (Abb. 4).Betrachtet werde ^ine Waeserscheibe von der Breite I. Essei b die halbe Flußbreite, f die Tiefe in der Kitte..Das Gewi&ht der Scheibe ist dann28) " 0=^y-l'^2b'f^y-ib-funddie Beschleunjgungaseitentraft G-J, demnach die SchleppkVaflim ganzen Querschnitt29) ,1 ; „ S^y.^.b.f.J,Zur Lösung des Integrals wird es weiter umgeformt:40) ^=/(6.-,.,.V47V+^..,=/l^!=g^^!),.,,Es werde gesetzt 4.p
501 Leiner, Zur Erforschung der Geschiente- und Sinkstoffbewegungen. 502ß'ADie Einzelintegrale B, Cund D \rerden jetzt berechnet:y''^ay^^h^0: ,_ et• dy^'dy4a4a J•h2a V V^y^2/'yay^-\-b^und somit y.—Gleichung 4142) x- ,1^Aoder nach Einsetzen des Wertes A ausifiabyab'^ vav^+i* y«y«2/'Beranaeh wird^^_rjV^^!±lV ^. o+ftM«~^^)-^^> ft^'A^ - •J =2/^'y^M=T*^ &^-(4a-&,^}4 4Es ist C=j/.y^i/s^fc* _ ^*2a 2a4 4-2-a\ 4*^a / Lya+ ~ 8a^^^,^_•Z>, also wirdyB,-^ay2^h^ hi-{Aa — b^)-y-yay^-]-b^4 8a4--ln(fl/y+ya.ya2/^+6^).ya•De?v nicht gut deukb;ire Logarithmus einer linearenFunktion verschwindet bei Einsetzen der Grenzen:Ä= fiy)dy^-b^.yab'^ + b* , b^-{ia^b^)-yah-'-\-b^4 8a8a-ya4a6^-h^*8a-ya, /--.r i/T7\A= ^^*-V« + ^'' fe^-y^H-^^- (4a-6g)4 8a41)^^So8a8a-Vaya-Ä^, 62.(4flj_^^2) Ä..(aH-ya.ya+62)'^ ,._. Inyaya-b^(2«-6.,.V^^Vä:^*^Ya • . b-Durch GleichsetKung der- beideu Werte für S aus denOleichuügen 29 MTÄ 39 bzw. 40 ergibt eichund nach Einführung des ursprünglichen Wertes Ap = a4:3) X-upbDrückt man die halbe Flußbreite b als ein Tielfachesder größten Tiefe / aus, so wächst, wie aus dem Aufbauder Gleichung ersichtlich, der erste Faktor des zweitenNennergliedes sehr rasch zu einer großen Zahl an (z, B, beifr-=100/" auf rd. 500 000 000 000), und mit dieser Zahl istdann ein log. nat. zu multiplizieren. Daraus folgt, daß manzur Erreichung eines richtigen Schlußergebnisses sowohl dieWurzel als auch dea Logarithmus auf eine entsprechendgroße Anzahl von Dezimalstellen genau zu berechnen hat.Das Endergebnis nähert sich naturgemäß mit wachsendem bdem Werte 1,Um eine Übereicht über die tatsächlichen Werte x zubieten, wurde für die untersuchten Querschnjttsformen, unda bzwar für mehrere Verhältniswerte -—- und —, der Wert vtermittelt und in nachstehender Tabelle zusammengestellt.Des besseren Vergleiches wegen sind jedoch bei den Trapezquerschnittendie Sohlenbreite a und bei den Parabelquerschnittendie halbe <strong>Sp</strong>iegelbreite b jedesmal durch die ganze<strong>Sp</strong>iegelbreite B des Querschnittes ausgedrückt worden.Zusammenstellung der Beiwerte xfür die Sohleppkraftgleiehung 5' = K.y.^ J t/qm, berechaet für verscbiedeaeVerhältnisse von <strong>Sp</strong>iegelbreite B und Wassertiefe t bzw, f.(Vgl. Abb. 3 und 4.)schnittsformTrapezTi-apezTrapezTrapezTi-apezParabelßö- |[Breiten-.TeihtUtoigB^UB=2f0,710,760,880,90«»00,92S^6f0,920,950,95a^OB^-Qt0,940,960,970,97O;^0B=iOf0,960,970,980,980,98o==00,98B=20tB=^20f0,98küiztaus0,99 1 —0,90,99 10,9920,99 0,9931,0 0,996Man sieht, daß überall bereits bei einer Flußbreite gleichder zehnfachen gr^Jßten Tiefe der Wert Ä nahezu gleich 1wird und selbst bei sehr schmalen und tiefen Flflssen nurwenig kleiner als L iat. Auch der Einfluß der Form desFlußbettes ist nichfr wesentlich, so daß die für mathematischeQuerschnitte abgeleiteten Ei^ehnisse auch auf natürlicheQuerschnitte übertragen werden dürfen. Der Einäiüß der
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