Hidrológiai Közlöny 2004 (84. évfolyam)
3. szám - Bényei Krisztina: A Velencei-tó vízháztartási és vízcsere folyamatainak elemzése
20 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2004. 84 . ÉVF. 3. SZ. keltette áramlási viszonyait mémi tudják. A telepítési mélység kiválasztásánál ügyelni kellett arra, hogy a mérőfej erős szél keltette hullámzás esetén is folyamatosan vízfelszín alatt legyen. A mérési időintervallumokat a korábban Balatonban és a finn tavakban szerzett tapasztalatok alapján 10 percesre állították. A műszer adattárolójának kapacitása 10 perces mérések esetén mintegy két hónapos mérés adatainak eltárolására alkalmas. A választott időintervallum alkalmas arra, hogy a vízáramlások cirkulációs összetevőit és azok változásait pontosan kimérje. A továbbiakban a műszert és működési elvét mutatom be. 4. táblázat: A mérőműszerek helye az 1998. évi mérési időszakban Mérési pont X y Mérési időszak Vízmélység Mérési mélység RCM-9 sorszám 1. 617364 209087 98.10.17.-11.23. 2,0 1,5 275 2. 617268 208197 98.10.17.-11.20. 2,0 1,5 277 3. 616370 208340 98 10.17.-11.20. 2,0 1,5 276 4. 616075 207541 98.10.17.-11.20 2,0 1,5 278 5. 616999 207112 98.11.10.-11.20. 1,9 1,4 152 6. 616769 207701 98.11.10.-11.20. 2,0 1,5 151 4.1 Az RCM-9 Akusztikus Doppler-elvű áramlásmérő, adatgyűjtő műszer A műszer akusztikus Doppler-elven méri az áramlási sebességeket és irányokat. Amint azt már az előző fejezetben említettem, 10 perces mérési időintervallum esetén a műszer adattároló egysége két hónap folyamatos mérésének adatait képes rögzíteni. A letárolt adatok a 10 perces mérések integrál-átlagolt formáját tartalmazzák. AkkwtiuMMl»t*tvfullagy*4g 15. ábra: A műszer felépítése A műszer felépítése: (15. ábra) a korong formájú érzékelő 120 mm-es OD-val, 45 mm vastag, és 10 db dugaszaljjal rendelkezik a készülék alján. A szenzor egy 86 mm magas szenzorkimenetellel van rögzítve az indikátorhoz. A szenzor szélén egymástól egyenlő távolságra (90° eltéréssel) 4 piezo-keramikus akusztikai transzduktor - mágneses erősítő - helyezkedik el, mindegyik poliuretánba ágyazva. A szenzor mérési elve a jól ismert "Doppler Shift" - Doppler elmozdulás - elméleten alapszik. A vízben a szenzor 600 db 2 MHz-es akusztikus jelet bocsát ki minden mérési intervallumban. A hang terjeszkedésekor az energia egy része visszaverődik parányi részecskékről vagy levegő-buborékokról. A szenzortól 0,5-2 m távolságban visszaverődött energiát a transzduktor felfogja, analizálja, s bármilyen frekvenciaváltozást érzékel. Az ellenáram irányának mérése X és Y koordinátában történik. A méréseket egy elektronikus szenzor kompenzálja, mely a műszerben található belső un. "Hall-effect" Hali-hatás - iránytű északi pólusa szabályoz. Mikroprocesszor számolja az áramlás átlagsebességét és az irányát. A szenzor kimenetelének Aanderaa állandója SR10. A szenzor felső részében "beöntve" található az alacsony frekvenciájú transzduktor. 4.2. Digitális medermodell Az áramlások modellezésének bemenő adatmezője a véges differencia rácsháló alapú digitális medermodell. A medermodell lehet egy már eleve digitális térkép, vagy papírtérképen feltűntetett szintvonalas térkép. Ez utóbbi esetén egy digitalizáló asztal segítségével visszük be a térképet az Auto-Cad nevű program segítségével. A pontok koordinátáihoz hozzárendelünk egy-egy mélység adatot, az alaptérképnek megfelelően, a Surfer nevű program segítségével. Ezzel az eljárással egy olyan formátumú fájlt kapunk eredményül, amit a SWAN nevű program fogadni tud. A terepmodell a véges-differencia modell térbeli felbontásával rendelkezik. A rácsháló elemei egy tetszőlegesen kiválasztott alapsíkra integrált magasság adatokat tartalmaznak, méterben megadva. Egy cellán belül a magasság érték nem változik, eltérés csak a szomszédos cellák magasságadatai között lehetnek, ez esetben a cellák kőzött nincs kiegyenlítődés, lépcsős ugrás van. A magasság adatokon kívül a cellák más tulajdonságokkal is bírnak, megkülönböztethetünk például: vízzel borított, szárazföldi, vagy növénnyel benőtt felületet. (E tanulmány során csak ez a három cellatípus lett megkülönböztetve, de más jellegű terep esetén természetesen van lehetőség több típus felvételére is.) A típusokhoz a növényzet sűrűsége alapján simasági jellemzőket rendelünk, a program ezeket használja fel. Ezeket a jellemzőket egy szöveges táblázatként, vagy az attribútum térképen adhatjuk meg, a SWAN programon belül. A dolgozatomhoz ezt a digitális térképet megkaptam, az eljárást a dr. Józsa János által tartott „Hidroinformatika" című tárgy keretében volt alkalmam megismerni, és gyakorolni. A digitális medermodell az 1996. évi mederfelmérés alapján készült. A mederkotrás utáni állapotról készült szintvonalas térképet összehasonlítva ezzel a térképpel, már érzékelhető, a hordalékmozgásból adódó feltöltődések, iszaplerakódások hatása. 4.3. Current A Current program segítségével, a SWAN-nal számított és a mért szél- és vízáramlás idősorok megjelenítését végezhetjük el. A program lehetőséget nyújt arra, hogy a mért és a számított idősorokat ugyanazon felületen egyszerre lássuk. E funkció nagyban megkönnyíti a valós - mért - értékek összehasonlítását a számított eredményekkel. Az alábbiakban a program jellemzőit ismertetem Krámer és Józsa (1997, 1998)) alapján. Az idősorokat háromféle megjelenítési módban értékelhetjük (Muszkalay, 1977; Kőris, 1983): - Helyszínrajzon a mérési pontokra állított áramlási vektorok nagysága és iránya szemlélteti az idő előrehaladásával a változásokat. A szélidősort külön vektor szemlélteti. A vektorok helyét párbeszédablakban jelölhetjük ki, a helyszínrajzon a későbbiekben ennek megfelelően jelenik meg. - Időtengelyre felrakott vektorok melyek 10 percenkénti sűrűséggel követik egymást (a mérési időintervallumoknak megfelelően). A vektorok az előzőhöz hasonlóan irányt és nagyságot szemléltetnek. A méretarány párbeszédablakban változtatható. (Az összehasonlítani kívánt idősorokat érdemes azonos méretarányban megadni.) - A harmadik lehetőség, a kördiagramos megadási mód. Itt külön kördiagram szemlélteti az iránygyakoriságot, az út és energia sebességgel súlyozott irány szerinti megoszlását mind a szélre, mind az áramlásokra. A kördiagramos formában megjeleníteni kívánt időszak kezdeti- és végpontját az időtengelyes módban van lehetőségünk kijelölni.
