Hidrológiai Közlöny, 2021 (101. évfolyam)
2021 / 1. szám
Szilágyi M. és társai: Nádassziget hullámzásmódosító hatása - numerikus vizsgálatok 71 A sziget körül kialakuló hullámjelenségekre is hatással mint a vizsgált másik szélirány esetében, mely az É-i oldalon van a szélirány. A 16. ábra alapján megállapítható, hogy a kialakuló mederszintekkel hozható kapcsolatba. A diffrakció sziget körül a re frakció nem mondható annyira jelentősnek, hatása azonban az ÉNy-i szélirányhoz hasonlóan jelentős. 16. ábra. A 178-11-50 modellváltozat elhajlás-mezői: cpD+R+d+r, <pD ill. cpR Figure 16. Veering angle distributions of scenario 178-11-50: </>D+fi+d+r, <pD and (pR, respectively KÖVETKEZTETÉSEK Űrfelvételeken jól látszik, ahogy a Fertő tavi nádasok az uralkodó széltől leárnyékolt oldalukon terjednek gyorsabban. Ez egyrészt következik abból, hogy az orkánerejü viharoknak kitett oldalon a hullámzás roncsolja a növényzetet, de ez még nem indokolja, hogy a nádas az ellentétes oldalon növekedjen. A féloldalas terjeszkedést a meder feltöltődése teszi lehetővé a nádas szél alatti, leárnyékolt oldalán. Ennek a komplex jelenségnek egy folyóiratcikk terjedelmében is részletesen átfogható részével, a nádas hullámzásra gyakorolt hatásával foglalkoztunk jelen tanulmányunkban. Idealizált geometriával, analitikus megoldásokkal is tárgyalhattuk volna ezt a témát. Azonban egy valós, Fertő tavi esettanulmányon keresztül, numerikus módszerrel vizsgáltunk egy jól elkülönülő nádassziget körüli hullámmezőt, mégpedig azért, hogy megállapítsuk, melyek azok a meghatározó folyamatok, amelyek a szabálytalan medermorfológia zaja fölött határozottan azonosíthatók. A numerikus modellünk alkalmasságát helyszíni mérésekkel igazoltuk. Előzetes érzékenységvizsgálattal kimutattuk, hogy a szél keltette rövid, felszíni hullámoknak a visszaverődése alig mutatható ki, és az nádasállományon való áthaladás során rendkívül rövid távon felemésztődnek. Numerikus kísérleteinkkel rávilágítottunk arra, hogy a nádas árnyékterében a távolról érkező hullámok oldalirányú diffrakciója a szigetátmérő két-háromszoros távolságán belül nagy arányban visszapótolja a hullámzás energiáját. Ezzel tehát azonosítottuk a nádas hullámzásra vonatkozó lábnyomát reprezentatív sekély tavi körülményekre. A meghajtási hossz mentén fokozatosan erősödve a szél impulzusbevitele szintén hozzájárul a hullámok kifejlődéséhez, de csak másodlagosan. A szigettől ötszáz méteres távolságban a vizsgált 11 m/s-os szél 12 cm-rel növelte a hullámokat, annak ellenére, hogy a vízfelszín fölé emelkedő növényzet a szélmeghajtást is visszafogja a sziget mögött. A tárgyalt hullámjelenségek közül a medereséshez kötött hullámrefrakció bizonyult a leggyengébbnek. A Fertő tagolt déli nádasöve olyan rövid nyílt tavi szélmeghajtást eredményez, hogy a tó sekélysége ellenére a hullámzás az öbölben meghajtásihossz-limitált, és még élénkebb szél esetén is mélyvízi. Ebből következik, hogy a szél keltette hullámzás terjedésére a mederdomborzat csak a legerősebb szelek idején van érdemi hatással. A terjedési sebességet a vízmélység kevéssé befolyásolja, ami magyarázza, hogy a refrakció még a 0,5 m-es ámyéktéri mederfeltöltődés ellenére is jelentéktelen. A nádas és a tavi hidrodinamika kölcsönhatásában tehát a morfológiai visszacsatolás nem olyan számottevő, mint azt a kutatásunk kezdetén gondoltuk. A hullámzás ökohidraulikai jelentősége abban van, hogy a Stokes-sodródással a terjedése irányában lassan a nádassziget mögötti árnyéktérbe szállítja a felszínhez közel passzívan utazó vízi élőlényeket, uszadékot. Másrészt a behatoló hullámzás turbulens kinetikai energiát hoz magával, ami segít lebegésben tartani a felső vízrétegekben érkező üledéket. Ugyanakkor a nádas szél alatti zónája a nyílt tónál vitathatatlanul nyugodtabb víztér, ezért nettó kiülepedés ezekből a viszonylag turbulensebb vízrétegekből is elkerülhetetlen. Vizsgálatunk a nádas hullámzásra gyakorolt tartós hatására irányult, ugyanakkor nem foglalkoztunk a nádasba becsapódó szélsőséges hullámzás életkörülményeket korlátozó hatásaival. Márpedig ahol az összefüggő partközeli nádasállomány a károsodás miatt szigetes szerkezetűvé ritkul (babásodik), ott mérséklődik a hullámcsillapító hatása, és ezáltal megnő a mögöttes litorális élőhelyek, valamint az épített part hullámterhelése. A nádállomány romlásában nemcsak a hullámzás, hanem többek között a víz- és a széljárás megváltozása is szerepet játszhat. Mindkét folyamat a hullámok dinamikájára is hatással van, ami a bemutatotthoz hasonló, kalibrált modellekkel előrejelezhető. Cikkünkben az alapjelenséget jártuk körbe egy általánosítható geometriájú sziget esettanulmányán keresztül. Bármenynyire is hasznos lenne tavaink természetvédelmi és vízgazdálkodási feladatainak támogatásához a teljes nádasöv hasonló részletességű numerikus vizsgálata, ez előreláthatóan még évekig túl költséges marad.
