Hidrológiai Közlöny, 2021 (101. évfolyam)
2021 / 1. szám
62 Hidrológiai Közlöny 2021. 101. évf. 1. szám Egy nagyobb szélesemény hatására a növényzetfolt árnyékterében (azaz a szél alatti oldalán) a hullámfrontok egymásba kapaszkodó mintázatot alkotnak (1. ábra). Ennek oka a hullámelhajlás miatt oldalról ide érkező, a növényzeten átjutó, a visszavert és a helyben keletkezett hullámzás együttes megjelenése. Vizsgálatunk célja, hogy ezeket a hullámjelenségeket szétválasszuk egy mérésekkel kalibrált hullámzásmodell segítségével, és megállapítsuk az egymáshoz viszonyított szerepüket az energiabevitelben és sodródásban. 1. ábra. Kialakuló hullámfrontok ÉNy-i szél hatására a Fertőrákosi öböl egyik nádasszigete körül Figure 1. Wave fronts around a reed island in Fertőrákos Bay driven by NW wind A VIZSGÁLATI HELYSZÍN Tavi növényzetfoltok környezetük hullámzási viszonyaira gyakorolt hatásának terepi vizsgálatára a Fertő tó egy kör alakú nádasszigetét választottuk. Az osztrák-magyar határon fekvő Fertő tó sekélysége és kiterjedt növényzetborítása miatt megfelelő terepet biztosít ezekhez a kutatásokhoz. A tó magyarországi területe 75 km2, ennek közel 85%-a növényzettel, többségében náddal (Phragmites australis) borított. A kifejlett nádas magassága a területen 3,4 m körül alakul. A tó és környékén az EENy-i és a DDK-i a két jellemző szélirány (Pannonhalmi és Sütheő 2007). A vizsgálatainkat a tó magyarországi részén végeztük, a Fertőrákosi-öböl déli részén egy 100 m átmérőjű, kör alakú nádassziget környékén (2. ábra). Olyan helyszín kiválasztása volt a cél, ahol közel kör alakú, nagyobb méretű nádassziget található. Emellett fontos szempont volt az is, hogy az EENy-i szelek esetén nagy meghajtási hosszok alakuljanak ki. A vízmélység a választott sziget körül változik A legmélyebb részen közepes vízszint alatt 1,5 méter körül alakul, a sekélyebb részen azonban alig haladja meg az 1 métert. A tó vízszintje a Hanságifőcsatornán keresztül szabályozott, de vízszintingadozásban hidrodinamikai folyamatok, mint a vízlengés vagy a hullámzás is befolyással bírnak. 2. ábra. Átnézeti térkép a vizsgált területről, a mérési helyszínnel Figure 2. Map of study site, with measurement location TEREPI MÉRÉSEK ÉS FELDOLGOZÁSUK Mivel tanulmányunk numerikus modellezésen alapul, a modellt ezt megelőzően terepi adatokkal kalibráltuk és igazoltuk. A kiválasztott nádassziget körül a statisztikai elemzések érdekében hosszabb ideig egy hónapon keresztül, pontbeli mérésekkel dokumentáltuk a légkör és a víz mozgásait. A szélméréseket a hullámzásmodell meghajtására használtuk fel, a hidrodinamikai mérésekből pedig a modelleredményekkel ütköztetett hullámzásjellemzőket számszerűsítettük. A szelet a sziget uralkodó szél felőli oldalán, attól kb. 70 m-re ENy-ra, a Pl pontban (2. ábra) felállított eseti mérőállomáson mértük. A Campbell Scientific szónikus szélmérővel a vízfelszín fölött 4 m magasságban, 10 Hz mintavételi frekvenciával rögzítettük a szélsebesség térbeli vektorát (Campbell Scientific 2020). Ezzel egyidőben a hullámzás méréséhez a mederfenéken egy akusztikus Doppler-elven működő 3D sebességprofil-mérő eszközt (acoustic Doppler current profiler, ADCP) üzemeltettünk (Nortek 2020). A felfelé irányított ADCP műszer három ferde hangnyaláb mentén méri a hosszirányú sebességek eloszlását, és ezzel egyidőben a mérőfejnél (azaz a fenéken) a víznyomás ingadozását. A műszerünk 5 perces mérési időszakokban működött, melyben 2 percig 8 Hz időbeli és 5 cm-es függőleges felbontással mért, majd a maradék 3 percre készenléti állapotba helyezte magát. A műszer technikai kényszerek miatt a vízmélység alsó 35 cm-ét nem képes látni, így a függőleges sebességprofilt e vakzóna fölött, nagyjából 20 db mérési cellával mintáztuk. Szélmező meghatározása a pontbeli mérésből A szél területi eloszlását, beleértve a nádas szélárnyékolását egy közelítő, analitikus módszerrel terjesztettük ki a 4 m magasan mért pontbeli szélsebességből. Az állomáshoz érkező légköri határréteg a tavat szegélyező nádas fölött még annak érdességéhez idomul, majd a nyíltvíz fölé kerülve fokozatosan átalakul az aerodinamikai szempontból sokkal simább vízfelszínhez igazodva. Az ún. belső érdességi határréteg (IBL) elméletével az 5-10 perces időskálán kiátlagolt szélsebesség-adatok felhasználásával már elég szoros összefüggés található a nádas és a nyílt tó fölötti szél, a meghajtási hossz és a mérési magasság között (Józsa és társai 2007). Már ezzel a viszonylag egyszerű 1BL- módszerrel is visszaadható, ahogy a vízfelszín felett abban az esetben is térben változó szélsebesség-mezőt kapunk, ha a környező terep felett egyenletes szél fúj (3. ábra). A
