A Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Országos Vándorgyűlése (Szombathely, 2015. július 1-3.)
6. szekció. VÍZÉPÍTÉS - 8. Laurinyecz Pál (KÖVIZIG): A Békésszentandrási hallépcső réselt halátjárójának áramlástani vizsgálata
4. Áramlástani vizsgálatok hidraulikai alapjai A réseit hallátjárókban általában nem triviális áramlási viszonyokat fedezhetünk fel. A műtárgy nem túl nagy méreteiben összetett áramlási viszonyok alakulnak ki, hiszen terelőfalak leárnyékolják az áramlást, mögöttük visszaforgók, örvények alakulnak ki, a sebesség vektor vízszintes (u) komponensére merőleges (v) összetevő is meghatározóvá válik. Az erős turbulens áramlásnál a függőleges irányú (w) sebességkomponens is jelentős pulzációval terhelődik ami a vízfelszín habzásában „forrásában” mutatkozik meg. Áramló vízmozgásnál az időben átlagolt V (ü, v, w) sebességvektor mélység szerinti eloszlása felveszi a logaritmikus profüt, amely szerint a sebesség maximumok a mélység 50-60 %-nál található és lefelé egyre csökkennek így lehetőséget biztosítva az átjutásra a fenék közelében haladó halak számára is. Ilyen viselkedést mutató vízmozgások már a 3 dimenziós leírásmód klasszikus esetei azonban a rendelkezésre álló idő-technikai és erőforrás lehetőségek miatt 2 dimenziós mélységátlagolt leírásmódot választottunk ahol a két egymásra merőleges síkbeli sebességkomponens (u,v) meghatározásra kerül azonban a mélység menti eloszlást már egy függélyközépsebességgel helyettesítjük. Ez az egyszerűsítés ugyan nem írja le az áramlás teljes struktúráját azonban a sebességjellemzők síkbeli eloszlását az egyes változatokban vizsgálhatóvá teszi, a döntéselőkészítéshez megfelelő támpontot nyújt, mint ahogy azt tette a Kisdelta és Mályvádi árvízi szükségtározók utófenék kialakításait vizsgáló elemzés során is, amit szintén 2D mélységátlagolt modellel vizsgálták (Rátky I., RátkyÉ.,2010) A kétdimenziós áramlást az ún. sekélyvízi egyenletek Reynolds átlagolt formája írja le, ahol az ismeretlen a h - vízmélység és a fentebb bemutatott u,v vektorok. A Reynolds egyenletek alakját és megoldási módszereit számos a témába vágó szakirodalomban megtalálhatjuk (pl. Donnell et al, 2001), ma már szerves részét képezi az egyetemi oktatásnak (BME-VIT, 2012) ezért bemutatásuktól jelen esetben eltekintünk. A hidraulikai modellezést MIKE 21FM szoftverrel végeztük, amely a sekélyvízi egyenleteket véges térfogat módszerrel oldja meg. 4.1. Digitális domborzatmodell A digitális domborzatmodellel (DDM) reprezentáljuk azt az áramlási teret, amelyben a víz folyik. Ennél fogva a műtárgy megfelelő leképezése a modelleredmények megbízhatóságának szempontjából kiemelkedően fontos. Az alvízi műtárgy DDM-ét a kiviteli terveknek megfelelőéin állítottuk elő, amely felbontása 5 cm x 5 cm-es. A domborzatmodell kiteljed a műtárgyon kívül a fölötte lévő mederszakasz első bukójáig. A DDM létrehozását ArcMap 10.2. program segítségével végeztük el. 3. ábra: A réseit halátjáróról készült DDM 3
