Hidrológiai tájékoztató, 2012

DIPLOMAMUNKA PÁLYÁZATOK - Sági Rajmund: A Mindszent alatti Tisza-szakasz hidromorfológiai vizsgálata részletes terepi mérések és számítógépes modell alkalmazásával

A hosszirányú mederletapogatás eredményeként feltártuk a vizsgált szakaszon kialakuló mederformákat (2. ábra), melyek rámutattak arra, hogy a dűnesorok elsősorban a sekélyebb zónákban alakulnak ki. Numerikus modellvizsgálatoknál a mederformák hatását egyfajta makroérdességként tudjuk figyelembe venni, ezért a mérési eredmények elsősorban itt hasznosulnak. Tisza meder hosszelvény 210+100 - 210+700 fkm, 2010-es év Dűneméfés„bai pari Düneniérésjcözépvonal —• üünemérésjobb pari 2. ábra. Mederformák a felmért szakaszon A referenciaszakaszt felvízi irányban kiterjesztve felépítettem a háromdimenziós numerikus áramlási- és hordalék-transzport modelljét a ~4,5 km hosszúságú folyószakasznak. A mérési adatok alapján sikeresen bearányosítottam a hidrodinamikai modellt, amellyel nagyon összetett, vízszintes- és keresztirányú csavaráramlási struktúrákat sikerült kimutatnom és elemeznem. A folyószakasz egy összetett áramlási- és geometriai hatására példa a 3. ábra, amely egy túlfejlett kanyarulat jobb partja mentén kialakult vízszintes értelmű visszaforgó áramlási zónát szemléltet, mely szorítva a főáramlást a balpart irányába indokolhatja a tetőponti szelvény bal part irányába mutató kiszélesedését, erózióját, továbbá az örvény centrumából felfele áramló víz okozhatja a mederfenék finom anyagának folyamatos elhordását, eredményezve ezzel egy jelentős helyi kimélyülést. 3. ábra. 2D és 3D áramvonal ábra a túlfejlett kanyarulatban (211+900fkm) A referenciaszakaszon vett hordalékminták eredményeit felhasználva, elvégeztem a hordaléktranszport modell paraméterezését, amellyel egy rövidebb időszak mederváltozási és medervándorlási folyamatára végeztem számításokat. Ahhoz, hogy számszerűen is elfogadható becslését adhassuk további átgondolt paraméterfinomításra van szükség. Ebben segíthetnek további célirányos mérések, illetve az egyes modellparaméterek hatásainak érzékenység vizsgálatokon keresztüli jobb megértése. Összefoglalás, következtetések A cikkben bemutatott eredmények jól illusztrálják, hogy miként tudjuk egy összetett, de igen részletes terepi mérési módszertannal egy rövidebb folyószakasz áramlási-, hordalék- és mederviszonyait feltárni. A bemutatott hidromorfológiai vizsgálatokon túl a jövőben tervem - az itt bemutatott paraméter eloszlások alapján és az irodalomból átvett élőhely értékelési módszerrel - a folyószakasz ökológiai állapotjellemzését elkészíteni. A bemutatott eredményekből az is megállapítható, hogy az áramlásmérési eljárások jól illeszkednek a Víz Keretirányelv előírásaihoz, és a hidromorfológiai állapotleírás mellett közvetlen kapcsolat alakítható ki a környezeti állapotértékeléssel. A Tisza folyó természetes, illetve emberi beavatkozások okozta alaktani változásainak megismeréséhez, azok mértékének és sebességének meghatározásához fontosnak tartjuk az itt bemutatott mérési módszer követését és annak megfelelően sűrű megismétlését a folyó mintaszakaszain. A jövőben célom a morfodinamikai modell bearányosításával mederváltozási- és medervándorlási folyamatok előrejelzését és számszerű becslését elvégezni különféle vízjárás tartományokban. Ennek megalapozásához elengedhetetlenül szükséges az árvizek morfológiai hatásának feltárása, különös figyelemmel az áradás előtti permanens, az áradó, tetőző, apadó, valamint az azt követő permanens időszakokra. A tapasztalatok alapján belátható volt, hogy a mérés egyik szűk keresztmetszetét a nagyszámú hordalékminta megvétele és laboratóriumi elemzése jelentette. Ezt kiváltandó, a jövőben tervezzük a lézeres alapon működő hordalék mintavételezést, ami mind a mérés idejét mind az adatelemzés idejét nagyban lerövidíti. Fejlesztési igény a medergeometria mérése kapcsán is megfogalmazódhat, mert külföldi tanulmányok pozitív eredményeket mutatnak be a többsugaras mélységmérők (ún. multibeam sonar) használatáról, ami a letapogatott területek jelentősen részletgazdagabb képét szolgáltatják. Köszönetnyilvánítás Köszönetet szeretnék mondani konzulenseimnek dr. Baranya Sándornak, aki végig irányította és segítette a dolgozatom eredményes elkészítését, dr. Józsa Jánosnak, aki nagyban hozzájárult a mérések megvalósulásához és dr. Kozák Péternek, az ATI-VÍZIG igazgatójának, aki mind anyagi támogatással, mind az ATIVIZIG szakembereinek biztosításával segítette a terepi mérések végrehajtását, és külön köszönöm, hogy biztosítja a tudományos kutatásomhoz szükséges mérések feltételeit. Legfontosabb hivatkozások Baranya, S. (2009): Three-dimensional analysis of river hydrodynamics and morphology. Ph.D. disszertáció, BME, Budapest. Baranya, S.; Józsa, J.; Kéri, B. (2008): Methodological analysis of fixed and moving boat ADCP measurements on three Hungarian river reaches. In: Proceedings of the International Conference on Fluvial Hydraulics, Izmir, Törökország. Baranya, S.; Goda, L

.; Rákóczi, /_.; Józsa, J. (2008b): Complex hydroand sediment dynamics survey of two critical reaches on the Hungarian part of river Danube. IOP CONFERENCE SERIES-EARTH AND ENVIRONMENTAL SCIENCE 4:(1) p. 012038. 20