Hidrológiai Közlöny, 2018 (98. évfolyam)

2018 / Különszám - SZAKCIKKEK - Fleit Gábor, Baranya Sándor, Józsa János: Hajók keltette hullámzás hatásának feltárása terepi mérési és számítógépes modellezési eszközökkel a litorális zónában

26

A fenti ábrán megfigyelhető, hogy a mérési pontban kialakuló áramlási sebességek a nagyobb, 46 mm-es paduc számára nem, azonban a kisebb ivadékok számára átmenetileg akár kritikussá is válhatnak.

Mind a terepi mérésekkel, mind a modellezési eszközökkel lehetőség van továbbá a mederfenék és a közvetlenül felette lévő vízréteg között kialakuló, ún. fenékcsúsztatófeszültség számszerűsítésére, mely különböző bentikus makrogerinctelenek kapaszkodási képességeivel, valamint a halikrák mederanyagbeli stabilitásával hozható közvetlen kapcsolatba a fent bemutatottakhoz hasonlóan (Gabel 2008).

ÖSSZEGZÉS

Jelen tanulmány keretein belül bemutatásra került, hogy korszerű mérési és adatfeldolgozási eljárásokkal milyen tér- és időléptékben van lehetőségünk a hajók keltette hullámok hidrodinamikai hatásvizsgálatára a partközeli, litorális zónában. Az eljárások biztosítják, hogy a pusztán hullámzáshoz köthető áramlási sebességnövekmények, valamint különböző hullámparaméterek időbeli változását is nagy pontossággal számsze- rűsíthessük. A korszerű akusztikus műszereken túlmenően, felhívtuk a figyelmet különböző képfeldolgozáson alapuló adatfeldolgozási módszerekre, melyekkel egyszerű videófelvételekből van lehetőség fontos, a hullámzáshoz és annak ökológiai hatásához köthető változók becslésére. A bemutatott terepi eljárások kivétel nélkül támogatják a jelenségek számítógépes vizsgálatát is, melyekkel ki nem mért, vagy ki nem mérhető állapotok is részletesen vizsgálhatóvá válnak, így előre jelezhető például egy tervezett folyószabályozás hatása az áramlásokra, vagy éppen olyan részletek is górcső alá kerülhetnek, mint a megtörő hullámok dinamikája.

A hajóhullámok élőhelyhidraulikai vonatkozású kérdései és problémái tehát már realizálódtak a témát gondozó szakértőkben, azonban a különböző biotikus és abiotikus paraméterek összekapcsolása még nemzetközi szinten is csak kezdeti fázisban van. Cikkünk végén egy példát mutattunk arra, hogy milyen módon lehet vizsgálni egy adott halfaj úszási képessége és a hullámok hatására kialakuló többlet áramlási sebességek közötti kapcsolatot, vagyis, hogy miként van lehetőség vízmérnökök és biológusok számára jól ismert paraméterek összekapcsolására. Ezen túlmenően számos összekapcsolt vizsgálati lehetőség is megfogalmazásra került már, ami világossá teszi a kapcsolódó tudományterületek együttműködésének szükségességét, közös helyszíni mérések és laboratóriumi kísérletek formájában. Hosszútávon, a jövőbeli közös kutatások természetesen a hajók hatásán túlmenően ki kell, hogy terjedjenek minden a vizeket érintő antropogén és természetes hatások vizsgálatára is, hogy a lejátszódó folyamatokat, azok kölcsönhatását és következményeit a jelenlegi ismeretinknél mélyebben feltárhassuk.

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

A fenti eredményeket a TÁMOP-4.2.2.B-10/1--2010- 0009 projekt támogatta. A cikk az Emberi Erőforrások Minisztériuma ÚNKP-17-3-1 és ÚNKP-17-4-II1 kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának támogatásával készült.

IRODALOMJEGYZÉK

Bihs H., Kamath A., Chella M.A., Aggarwal A., Arn- sten 0., A. (2016). A new level set numerical wave tank with improved density interpolation for complex wave hydrodynamics. Computers and Fluids, 140:191-208.

Fleit G., Baranya S.. Rüther N, Bihs H., Krämer T, Józsa J. (2016). Investigation of the Effects of Ship Induced Waves on the Littoral Zone with Field Measurements and CFD Modeling.

Flore L., Keckeis H. (1998). The effect of water current on foraging behavior of the rheophilic cyprinid Chondrostoma nausus (L) during ontogeny: evidence of a trade-off between energetic gain and swimming costs. Regulated Rivers: Research and Management, 14:141- 154.

Gabel F., Garcia X., Brauns M., Sukhodolov A., Leszinski M., Pusch M.T. (2008). Resistance to ship- induced waves of benthic invertebrates in various littoral habitats. Freshwater Biology, 53(8): 1567-1578.

Goring D.G., Nikora V.I. (2002). Despiking Acoustic Doppler Velocimeter Data. Journal of Hydraulic Engineering, 128(1): 117-126.

Jackivic T.P., Kuzminsk L.N. (1973). Effects of Interaction of Outboard Motors with Aquatic Environment - Review. Environment Research, 6:436-454.

Kucera-Hirzinger V., Schludermann E., Zornig H., Weissenbacher A., Schabuss M., Schiemer F. (2008). Potential effects of navigation-induced wave wash on the early life history stages of riverine fish. Aquatic Sciences, 71:94-102.

Liu X. D.. Osher S., Chan T. (1994). Weighted essentially non-oscillatory schemes. Journal of Computational Physics, 1 15:200-212.

Massel S.R. (1996). Ocean surface waves: their physics and prediction. Advanced series on ocean engineering (Vol. 11).

Musté M., FujitaL, Hauet A. (2008). Large-Scale Particle Image Velocimetry for measurements in riverine environments. Water Resources Research, 44:W00D19.

Nehring S. (2005). International shipping - A risk for aquatic biodiversity in Germany. Neobiota, 6:125-143.

Schallenberg M., Burns C.W. (2004). Effects of sediment resuspension on phytoplankton production: Teasing apart the influences of light, nutrients and algal entrainment. Freshwater Biology, 49:143-159.

Schludermann E., Liedermann M., Hoyer H., Tritthart M., Habersack H., Keckeis H. (2013). Effects of vessel- induced waves on the YOY-fish assemblage at two different habitat types in the main stem of a large river (Danube, Austria). Hydrobiologia, 729(19):3-15.

Hidrológiai Közlöny 2018. 98. évf. különszám