Hidrológiai Közlöny, 2019 (99. évfolyam)
2019 / 2. szám
Grivalszki Péter: CALTROPe - Innovatív partvédő mű áramlástani vizsgálata szimulációs eljárásokkal 63 12. ábra. A 2D szimulációból adódó mélységintegrált, időátlagolt sebességmező részlete Figure 12. Part of the time and depth-averaged velocity field from the 2D simulation Ahhoz, hogy értékelni tudjuk a kialakuló sebességeket, további kutatások szükségesek többek közt a mangrove ökohidraulikai tulajdonságairól és áramlástűréséről, az idomok áramlási iránnyal bezárt szögéről (Mennyire vezeti meg az áramlást, és ennek milyen hatásai vannak a feliszapolódásra?) és az idomsorok duzzasztó hatásáról. Összességében kijelenthető, hogy ilyen kis sebességek esetén számolhatunk az idom környezetében történő hordalékleülepedéssel. Ezen megállapításunkat erősíti a modellezésből kihagyott mangrovecsemeték hatása is, melyek - életkoruk függvényében - szintén kiválóan csillapítják az általuk alkotott mocsárvidékek áramlásait. ÉRTÉKELÉS, KITEKINTÉS A 2D próbafuttatás rávilágított arra, hogy jó irányban indultunk el a nagyléptékű vizsgálatok során, azonban ez rengeteg finomításra szorul. Ahhoz, hogy valósághűbben szimulálni tudjuk a CALTROPe hatását, részletesebb terepmodellre és mederfelmérésre lenne szükség, valamint részletes hidrológiai és hidraulikai adatokra. Ha ezek ismertek, felállítandó egy új numerikus modell, melyet kalibrálhatunk és validálhatunk, valamint tovább vizsgálhatjuk az idomok 2D modellbeli leképezhetőségét. Ezek után következhetnek a kialakítást érintő kísérletek: milyen elrendezésben és mennyi CALTROPe idom elhelyezésére van szükség a rendszer hatékony működéséhez? Tovább finomítható az idomok figyelembevételének módszere a modellben. Az, hogy a különböző változatok (végtelen henger, kúp, csonkakúp, durva felület alkalmazása, porózus akadály (Suzuki és társai, 2019)) közül melyik az optimális, függhet attól is, hogy milyen vízmélységgel milyen kezdeti sebességgel számolunk, és milyen magasra építjük az idomrendszert. Erre validálni a jövőben további kismintamodellek eredményeivel lehet. A fent felsoroltakon túl természetesen további geometriai megoldások is vizsgálhatóak. A kismintakísérletek szerepe a CALTROPe-projektben kimagasló, hiszen egy olyan műtárgy körüli hidrodinamikai jelenségeket vizsgálunk, mely még soha nem épült meg valós környezetben, valós méretben. Laboratóriumban lehetőségünk nyílik mozgómedrű kisminta modellek felépítésére a növényzet különböző módú figyelembevételével (a mozgómedrű kismintakísérlet- és a növényzet modellezhetőségeinek korlátái mellett) (Vargas-Luna és társai 2013, Vargas-Luna 2016), a mederváltozásokat újfajta módszerekkel számszerűsíteni akár a kisminta-modell vizének leeresztése nélkül (Gorte és társai 2013). A kísérletek során alkalmazott geometriai elrendezéshez iránymutató lehet a mangrovemocsarakra kidolgozott kritikus szélesség elmélet is (Hong Son és társai 2017). Akisminta modellkísérletek esetén PIV (Hong Son és társai 2018) és PTV (Zsugyel 2016) módszerek tesztelhetőek a vízfelszín alatti és a felszíni áramkép előállításához. A laboratóriumi mérőeszközök folyamatos fejlesztései ma már lehetővé tesznek kisminta léptékű pontszerű lézeres sebességmérést és fenék-csúsztatófeszültség mérést (Measurement Science Enterprise 2016). Laboratóriumi lebegtetett hordalékméréshez kiváló eszköz-együttes az Acoustic Concentration Profiler (ACP) (Admiraal 2000). Számos kutatási eredmény számol be továbbá az Acoustic Doppler Velocimeterről (ADV) mint laboratóriumi hordalékhozam-mérési eszközről (Maa és társai 2007, Chanson 2008, Ha és társai 2009). A 2D szimulációk manapság képesek a medermorfológiai változásokat is becsülni, azonban erre jelen dolgozat keretein belül már nem került sor. Ajövőben azonban célként kell, hogy a szemünk előtt lebegjen egy olyan modell felépítése, melyben már a medermorfológiai változásokat is számszerűsíteni tudjuk. Ehhezjó kiindulási alapot jelentenek a dolgozat 3D futtatásaiból adódó fenék-csúsztatófeszültség mezők, melyekkel akár validálhatóak is a 2D morfológiai eredmények. A modellparaméterek és a módszertan pontosításához releváns kutatási eredmények szintén rendelkezésre állnak (Ahmad és társai 2015, Thanh és társai 2017, Ashwin és társai 2018).
