Hidrológiai Közlöny 2004 (84. évfolyam)
3. szám - Bényei Krisztina: A Velencei-tó vízháztartási és vízcsere folyamatainak elemzése
22 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2004. 84. ÉVF . 3. SZ. - Sebességmező megjelenítése vektormező, áramlási vonalak, hullámfront, vagy részecskék segítségével - Számítás manuális, vagy automatikus vezérlése (indítás, léptetés, leállítás) - Az eredmények számítás alatt is megtekinthetők, tetszőleges számú és beállítás ú grafikus ablakban - Adatcsere más programokkal - Adatbevitel szöveges formában, lemezről, vagy táblázatkezelő programokból a vágólapon keresztül - Adatok kiírása szöveges, Surfer BLN, Surfer GRD formátumban, illetve vágólapra ~ Háttérkép fogadása WMF fájlként - Grafikus ablak tartalmának elmentése WMF és BMP formátumban, fájlba vagy vágólapra dh dp dt dx dp d — + — dt dx dp d — + — dt dy Az alkalmazás korlátai: Attribútumok száma: < 255 Peremfeltételek száma. <255 Rácsháló mérete. < 10000 rácspont bármelyik irányban Követett részecskék száma: < 10000 Alkalmazott alapegyenletek: A program a Navier-Stokes egyenletek Reynolds-féle időátlagolt és mélység integrált alakjának, a sekélyvízi áramlások parciális differenciál-egyenleteinek közelítő megoldásával végzi a vízmozgás számítását. Az egyenletekben a számítandó ismeretlenek a vízmélység (h) és a fajlagos vízhozam (p, q) két egymásra merőleges, vízszintes összetevője szerepel. 3=0 dy fp 2) d + — dy fpq) + gh rdh , dz b) f V U J d + — dy v h + gh ^ dx dx , f V fp 2 > d + — dx fpq^ + gh f dh dz h ^ — + —{dy dy j / u, d + — dx l h j + gh f dh dz h ^ — + —{dy dy j V d 2, d 2, dx 2 dy' O < a 2. dx 2 dy'' + y < ^ r + — bx 2- = 0 p -^ = 0 p A fenék-csúsztatófeszültség Manning-féle képlettel való közelítése: Iv 7 7^ q p T - P Z Ir, 2 J-n 1» b y PÄ 77 7^ Homogén szél- és szélcsúsztató feszültség: rbx = Pa • C10 • W10 2 Inhomogén, meghajtási hossztól függő szél- és szélcsúsztató feszültség (Józsa, 2001): *bx =Pa-C l 0(F)-W l 0 2(F) Jelölések az egyenletekben: x, z = Descartes-féle síkkoordináták t = idő p, q = a q fajlagos vízhozam x és y irányú vízszintes komponense h = vízmélység v = a fllggéiy-középsebesség vektora z b = terepszint g = nehézségi gyorsulás v e = effektív viszkozitási tényező Tbx, *by = a fenék-csúsztatófeszültség xésy irányú vízszin tes komponense t x = felszíni szélcsúsztató feszültség vektor Tjy = felszíni szélcsúsztató feszültség vektor x és y irányú komponense p = a víz sűrűsége p a = a levegő sűrűsége c, 0 = 10 m magasságban a szélsebességhez tartozó szélsúrlódási tényező w l 0 = 10 m magasságban mért szélsebesség F = szélmeghajtási hossz K = Manning-féle simasági tényező A modell az egyenleteket egy derékszögű rácshálón, véges differencia módszerrel számítja. A kezdeti és peremfeltételek megadása után a program a rácsháló diszkrét csomópontjaiban számítja a vízmélységek és a fajlagos vízhozamok tér- és időbeni alakulását, diszkrét időlépésekben. (Krámer, Józsa, 1999). Az idősorok és térképállományok fogadása a programban, párbeszédablakokban történik. A bemenő adatok SWN kiterjesztésűek. A program a bemeneti adatokat megőrzi, viszont a modellfúttatást követően az eredményt nem őrzi meg, azt ki kell írni a programból, vagy el kell menteni olyan formátumban, amit más programmal meg tudunk jeleníteni. A digitális terepmodell leírásában már szót ejtettem arról, hogy a program hogyan kezeli a térképet. A térkép tehát mindkét irányban azonos méretű cellákra van felosztva. A cellák közepét rácsháló csomópontjai jelölik ki. Az egyes cellák tulajdonságai ezekre a rácsháló által meghatározott csomópontokra vonatkoznak. A csomópontok tartalmazzák a terepmodellt, vagyis a cella vízmélységét és az érdességi tulajdonságait (növényzet sűrűségét). Ezeket a „kezdeti feltételeket" a szimuláció kezdetén minden rácspontban meg kell adni, az adatokat egy peremtérkép tartalmazza. Egy fájlban több ilyen peremtérkép lehet, a futtatáshoz ki kell jelölnünk azt, amelyre a fúttatást el szeretnénk végezni. Futtatás közben a peremfeltételeket és a peremtérképet nem szabad megváltoztatni. A Manning-féle simasági tényezőt nem közvetlenül rendeljük a rácshálóhoz, hanem az érdesség szerint cellaosztályokat határozunk meg, és az attribútumokat ezekhez az osztályokhoz rendeljük. Alapértelmezésben a program kétféle tulajdonságot ajánl fel az osztályok attribútumának: föld típusú és víz típusú attribútumot. Ezek bővítésére a program lehetőséget ad. Az attribútumokat a SWAN egy-egy azonosítóval látja el, és ezeket az azonosítókat rendeli hozzá a cellákhoz az attribútum-térképen keresztül. Az attribútum-térképen jól elkülönülnek az eltérő terület-használatban levő osztályok. A föld típusú cellák azonosítója a 0, a program ezt kihagyja a számításból, mivel ezek nem vízzel borított területek. A továbbiakban meg kell adni a modellezett időszak kezdeti és végpontjának pontos dátumát másodperc pontossággal. Ha nem adjuk meg a befejezés dátumát, akkor a számi-
