Hidrológiai Közlöny 1999 (79. évfolyam)

4. szám - Bakonyi Péter–Krámer Tamás–Józsa János: Ártéri öblözetek töltségszakadást követő elöntési folyamatainak modellezése: 1. A folyó és a szakadási szelvény modellje

BAKONYI P. - KRÁMER T. - JÓZSA J.: Ártéri öblözetek elöntése 233 zását mutatja be. Látható, hogy a két modell az első néhány órában együtt fut, azonban amikor az ártér megtelik, a kifolyó vízhozam lecsökken és a folyóban a vízhozamok ismételten emelkedni kezdenek Addig, amíg a 4 1 pontban bemutatott nagyméretű ártéri öblözet esetén mintegy 2500 m

3/s vízhozam-csökkentést tudtunk elérni, addig egy kisebb ártéri öblözet csak 1200-1300 m

3/s vízhozamcsökkentésre képes. A vízszintek alakulása hasonló képet mutat {13. ábra) A tetőzés környékén az alvízi visszahatás, mintegy 30 cm-rel kisebb vízszintcsökkentést tudott létrehozni. Összefoglalás Az ártéri öblözetek töltésszakadást követő elöntési folyamatainak modellezésére numerikus programcsomagot dolgoztunk ki, amely leírja a folyóban, a szakadási szelvényben és az ártéren kialakuló hidrodinamikai folyamatokat. A modelleket a mai nemzetközi gyakorlatnak megfelelően állítottuk fel, a szakadási szelvény modellezésére a szokásos közelítéseket alkalmaztuk. A folyóban előálló áramlásokat szabadfelszínű, fokozatosan változó, nem-permanens vízmozgással közelítettük. Az ilyen áramlásokat a de Saint- Venant-féh differenciálegyenletek írják le A megoldás módjául a véges differenciák, ún Preissmann-féle sémáját használtuk A szakadási szelvény modelljéül egy széles küszöbű oldalbukót választottunk A bukót trapézszelvényűnek tételeztük fel, és ennek figyelembevételével határoztuk meg az átbukó vízhozamot. A bukó felvízszintjét - a szokásoknak megfelelően - a bukó két végénél, a folyóban kialakuló vízszintek átlagával közelítettük. A vízhozamképletet oly módon írtuk fel, hogy az képes legyen az alvízi visszahatás és a fordított (ártér —> folyó) vízmozgás leírására is. Ebben a cikkben a modellrendszer két elemét mutattuk be: a folyó és a szakadási szelvény modelljét. Az ártér elöntésének kétdimenziós modelljét e kötetben e cikk második részében [4] ismertetjük. Irodalom [1] Bakonyi P. - Bognár S.: A Kis-Delta beeresztő műtárgy hidraulikai méretezése, VITUKI Consult Rt, 1997. [2] Fread, D. L.: DAMBRK. The NWS Dam Break Flood Forecastrng Model. National Weather Service (NWS) Report, NOAA, Silver Spring, Maryland. 1984. [3] Fread. D. U: DAMBRK: A Breach Erosion Model for Earthen Dams. National Weather Service (NWS) Report, NOAA, Silver Spring, Maryland. 1984. |4) Józsa J. - Krámer T. - Bakonyi P.: Ártéri öblözetek töltésszakadást követő elöntési folyamatainak modellezése: 1. Az ártéri modell. Jelen kiadvány. [5] Poncé, KM.- Tsivoglou, A. J.: Modeling Gradual Dam Breaches, Journal of the Hydraulics Division, Proceedings of the American Society of Civil engineenng, Vol. 107 No. HY7. pp 829-838 1981 [6] Quiroga, C A. - Singh. V. P. A Dam-breach Erosion Model: II. Application, Water Resources Management, Vol. 1, pp 199-221, 1987b. [7] Singh, V. P.: Dam Breach Modelling in Encyclopedia of Fluid Mechanics, Vol. 10. Surface and Groundwater Flow Phenomena, Gulf Publishing Company, Houston, Texas, 1990. [8] Singh. KP.- Quiroga, C A.: A Dam-breach Erosion Model: I. Formuládon, Water Resources Management, Vol. 1, pp. 177197, 1987a. [9] Singh. V. P. - Quiroga, C A.: Dimensionless Analytical Solution for Dam Breach Erosion, Journal of Hydraulic research, Vol. 26, No. 2, pp. 179-197, 1988 [ 10] Singh, K P. - Scarlatos, P. D.: Modeling of Gradual Earth-fill Dam Erosion in Environmental Geotechmcs and Problematic Soils and Roclcs, edited by A. S. Balasubramamiam, S. Chandra, D. T. Belgrado snd P. Nutalaya, pp. 129-138, A. A. Balkema, Rotterdam, The Netherlands, 1987. A kézirat beérkezett: 1999. június 21. Modelling flood plain inundation due to levee failure. The river and breach model Bakonyi, P. - Krámer, T. - Józsa, J. Abstract: Numerical model system has been developed for calculating flood plain inundation processes due to levee failure, in which the hydrodynamics of the river, the breach and the flood plain are handled as modules and are coupled to each other. The paper describes the one-dimensional de Saint-Venant approach and its numerical implementation, as well as the method applied to treat the levee breach as a lateral weir, forming the hydraulic link between the river and the flood plain. The impact of the failure on the space-time evolution of the water level and discharge conditions in the river, their sensitivity on the breach characteristics as well as their modification due to backwater efTect are demonstrated in selected test applications. Keywords: levee failure, numerical flow model, flood wave analysis. BAKONYI PÉTER Mérnöki oklevelét 1973-ban a Budapesti Műszaki Egyetemen szerezte kitüntetéssel A BME Vízépítési Tanszékén 1981-ig tanársegédként, majd 1985-ig adjunktusként dolgozott. 1985-tól a VITUKI osztályvezetője, majd intézeti igazgató-helyettese, illetve intézeti igazgatója. 1992 és 19% között a VITUKI Consult Rt ügyvezető igazgatói posztját tölti be. 1996-tól a VITUKI Rt. vezérigazgató-helyettese, 1998. december I -tői megbízott, majd 1999. június 1-től kinevezett vezérigazgatója. 1981-ben a "Szabadfelszínű áramlás numerikus modellezése" című dolgozatával műszaki doktori fokozatot szerezett a Budapesti Műszaki Egyetemen, majd 1997-ben a "Numerikus módszerek alkalmazása a környezeti hidraulikában" című dolgozatával megszerezte a PhD. fokozatot Hat hónapot töltött ösztöndíjjal Toulouse-ban, s másfél évig a Dán Hidraulikai Intézet vendégkutatója A Magyar Hidrológiai Társaság, a Nemzetközi Hidraulikai Kutatási Szövetség (IAHR) és a Hidrológiai Tudományok Nemzetközi Szövetség (IAHS) tagja. A Meteorológiai Világszervezet (WMO) Hidrológiai Bizottságában Magyarország képviselője, illetve 1999-től a Magyar Állandó Képviselő hidrológiai tanácsadója. KRÁMER TAMÁS Építőmérnöki oklevelét 1998-ban szerezte a Budapesti Műszaki Egyetemen A BME Vízgazdálkodási Tanszékén doktorjelólt. Kutatási területe a szabadfelszínű áramlási és transzportfolyamatok numerikus modellezése. A XXIII. OTDK-n bemutatott dolgozataiért 1997-ben Pro Scientia aranyérmet kapott. JÓZSA JÁNOS Okleveles építőmérnök, egyetemi docens, a műszaki tudomány kandidátusa. Működésének leírását a Hidrológiai Közlöny 1998 évi 4. számának 256. oldalán közöltük.