Vízügyi Közlemények, 1980 (62. évfolyam)

4. füzet - Rövidebb tanulmányok, közlemények, beszámolók

Sekély tavak szélkeltette áramlása (>'25 Calculation of wind induced currents in shallow lakes. Preliminary results oil Lake Balaton By J. Kolodko, B. L. Jackowski and M. Skiba A simplified mathematical model was chosen to compute steady three-dimensional circulations of water in shallow homogeneous lakes due to wind action. The lake depth was assumed to be much smaller than the Ekman depth, so that the influence of the Coriolis force could be ignored. For simplicity also the linearity assumption as well as the hydrostatic approximation were used. The turbulent transport of momentum in vertical direction was only taken into account. Eddy viscosity was assumed to be constant along the vertical and proportional to the depth. Only one parameter (i. e. e) turned out to be responsible for the circulation in a shallow lake, provided the wind data and bathymetry are given. Preliminary computations for Lake Balaton using the finite element method were carried out. Approximate distributions of surface velocities and bottom shear stresses induced by uniform winds were obtained. Generally, the computed vector diagrams seem to be qualitatively in good agreement with the existing field observations of surface currents as well as the tendency of sediment movement. However, at the same time the computations demonstrated that the model parameter (e) should be changed and a more realistic wind distribution should be taken into account. * * * Berechnung der in seichten Seen infolge Windtätigkeit auftretenden Strömungen Anfangsergebnisse für den Balaton-See von J. Kolodko, B. L. Jackowski und M. Skiba Für die Berechnung der in seichten homogenen Seen infolge Windtätigkeit auftretenden permanenten, dreidimensionellen Strömungen wurde ein vereinfachtes mathematisches Modell gewählt. Es wurde angenommen, dass die Seetiefe weit geringer, als die sog. Ekman'sche Tiefe ist, so dass die Wirkung der Coriolis-Kraft vernachlässigt werden kann. Der Einfachheit zuliebe wurde Linearität angenommen und ein hydrostatisches Annäherungsverfahren verwendet. Die turbulente Verlegung der Bewegungsgrösse wurde nur in vertikaler Bichtung berücksichtigt. Es wurde ferner angonommen, dass die Wirbelviskosität entlang einer Lotrechten konstant ist und ihr Wert proportioneil zur Tiefe ist. Es stellte sich heraus, dass in seichten Seen die Vermischung von einem einzigen Parameter (e) verursacht wird, angenommen, dass die Daten über Wind und Wassertiefe bekannt sind. Im Falle des Balaton-Sees wurden die ersten Berechnungen mit der Methode der endlichen Differenzen durchgeführt. Bei gleichmässiger Windverteilung wurden die annähernden Verteilungen der Oberflächen-Wassergeschwindigkeiten und der auf der Bettsohle auftretenden Schubspannungen ermittelt. Im allgemeinen kann festgestellt werden, dass die errechneten Vektoren qualitativ gut mit den Ergebnissen der Beobachtung von Oberflachenströmungen, sowie den allgemeinen Tendenzen der Geschiebebewegung übereinstimmen. Es muss aber bemerkt werden, dass sich aus den Berechnungen die Notwendigkeit einer Änderung des Modellparameters e und der Anwendung einer der Wirklichkeit näher stehenden Windverteilung ergaben.