Hidrológiai tájékoztató, 2011
DIPLOMAMUNKA PÁLYÁZATOK - Szanyi Sándor: Az ELCOM tómodell adaptálása sekély tavakra
1. ábra. Mért (fekete), illetve a mérési mélységben IBL-es meghajtás (sárga) és konstans meghajtás (piros) mellett modellezett áramlási helyzet 340°-os JV / 0= 8 m/s-os part feletti szél mellett számítja 1. Az összekapcsolt modell ezen összefüggések alapján becsli a 10 m magasságban értelmezett szélsebességet. A módszer első alkalmazását egyszerű 3 D-s medencékre Curto et al. (2006) mutatja be. Ezt az összekapcsolt modellt alkalmaztam a szélsebesség és szélcsúsztatófeszültség mező számításához, és bemeneti adatként az így kapott szélmezőt adtam meg, annyi módosítással, hogy a vízfelszín súrlódási tényezőjének Wuféle közelítésével korrigáltam az ELCOM konstans súrlódási tényezőjét. Eredmények elemzése Az összekapcsolt modellel számított szél-csúsztatófeszültség mezővel gerjesztve, az ELCOM 3D képes volt realisztikusan reprodukálni a mért áramlási helyzeteket, mind mélységátlagoltan, mind a tényleges mérési mélységekben (/. ábra). Az áramlások iránya a mértekkel megegyezett, de a sebességek számos esetben nagyobbak voltak, mint a mértek (lásd pl. 2. ábra 6. pont). A függély menti sebességnagyság- és sebességirány-eloszlások alapján az mondható, hogy egy függély mentén kialakuló sebességirány a vízoszlop 70 %-át uralja (5. ábra), ami alátámasztja azt, hogy mélységintegrálátlagolt 2D-s modellel is jól lehet reprodukálni a méréseket. Ennek megfelelően a modell mélységátlagolt képe jó egyezést mutatott a SWAN (Krámer et al., 2000), Balatonra hosszú ideje alkalmazott, hasonlóan paraméterezett 2D-s modell eredményeivel. Tehát az öbölléptékű cirkulációk modellezésére sikeresen adaptáltuk a modellt, habár a modellezett sebességek nagyobbak voltak a mérteknél. Ezután áttértem kisebb léptékű áramlások vizsgálatára, hogy például a 2000. évi balatonfenyvesi partközeli méréseket modellezzem, azonban ebben az esetben már nem kaptam olyan jó egyezést a mért és modellezett áramlási helyzetek között. Ennek oka valószínűleg az, hogy a mély tavakra kifejlesztett turbulencia-modell sekély vizek kisebb léptékű áramlásainak pontos reprodukálására már 2. ábra. Mért (fekete), illetve a mérési mélységben IBL-es meghajtás (sárga) és mellett modellezett áramlási helyzet 350°-os W, 0= 8 m/s-os part feletti szél mellett, a hozzájuk tartozó függélymenti vízszintes irányú sebességnagyság profillal (mért: kék; modellezett: narancssárga). 3. ábra. A szélfelöli oldalon z0=0,4 m érdességmagasságúnak tekintett terep felett Wlo= 6 m/s-os, 340°-os szél és a nyíltvíz felett a belső határréteg fejlődése szerint alakuló szél-csúsztatófeszültség hatására (balról jobbra haladva) a V sebesség abszolút értékének, illetve u, v keleti és északi állású vízszintes komponensének időbeli fejlődése nem alkalmas. A modellezés során megmutatkozott, hogy számos hozadéka van a 3 D-s modellezésnek a 2Dssel szemben, még sekély tavaknál is. Egyrészt mélység-integrálátlagolt 2D-s modelleknél a fenéken fellépő csúsztatófeszültséget a ftiggély-középsebességből csak erősen közelítő analitikus függvénnyel származtathatjuk, ezzel szemben azt 3D-ban közvetlenül tudjuk számítani. Emellett megmutatkozott az is, hogy az áramlási irány a függély mentén helyenként jelentősen változik, mely szennyeződés vagy lebegtetett hordalék terjedése esetén igen fontos lehet. Ezek mellett a kifejezetten térbeli folyamatok, mint például a függőleges síkban kialakuló átforduló jellegű áramlások, illetve a fel- és leáramlási zónák vizsgálata mindenképpen 3D-s számítást igényel. Megjegyzem továbbá, hogy jelen dolgozat után ennek vizsgálatát egy másik, PANORMUS nevű model11
