Vízügyi Közlemények, 1987 (69. évfolyam)

1. füzet - Rákóczi László: A tavi üledék felkeveredése

A tavi üledék felkeveredése 97 tel-meghatározó gép segítségével megrajzoltattuk az üledék szemeloszlási görbéjét is. Némi finomodás kimutatható volt a magasság növekedésével, azonban a szemcseösszetétel változása nem jelentős. A mért, illetve számított felkeveredés részben a hullámzás, részben az áramlás hatására jött létre. Annak érdekében, hogy megbecsülhessük, melyik tényező a jelentősebb, numerikus úton számítottuk az Erken tó fenekén előálló csúsztatófeszültségeket [N/m

2] ugyanazon szélesemények hatására, amelyek alatt az ülepítőkelyhes adatokat gyűjtöttük. Az eredetileg Simonstól (1973) származó matematikai modell 2 m vastag rétegekre osztja a tó víztömegét a felszíntől kezdve, amelyeket merev, de átjárható hártya választ el. A modell háromdimenziós, azonban csak a vízszintes síkba eső két sebességösszetevőre oldja meg a nyomatéki egyenleteket. A függőleges sebességeket a folytonossági egyenlet segítségével állítja elő. Az Erken tó esetében gyakorlatilag két ilyen, 2 m vastag réteg esett a felkeveredésmérések környékére, míg a harmadik réteg határát a fenékdomborzat szabta meg. A gépi program egy 200 m-es hálózat csomópontjaira számította a vízszintes sebesség-összetevőket a rétegek közepére, valamint megadta a függély-középsebességeket és a fenékre vonatkozó csúsztatófeszültséget. A számítások eredménye szerint az utóbbi általában 0,1 N/m

2 alatt maradt, azaz a hozzátartozó csúsztatósebesség nem érte el a 0,01 m/s-ot, csak egyszer, egy 4 km meghajtási hosszon működő, 15 m/s sebességű szél esetén. Ugyanazon széleseménynél azonban az 5. ábrából 0,013 m/s csúsztatósebesség olvasható ki a hullámzás fenékre gyakorolt hatásaként. Számos szélesemény hatását számítva ki és hasonlítva össze megállapítottuk, hogy a hullámzás hatása a felkeveredésre nagyobb, mint az ugyanakkor keletkező áramlásé, ám nem is elhanyagolható az előbbihez képest. Célszerű tehát a két hatás összegét figyelembe venni, amikor egy adott mélységű és szárazanyag-töménységű mederanyag állékonyságát kívánjuk megbecsülni. Ennek az együttes hatásnak az is jellegzetessége, hogy a mederfeneket éppen elérő, de esetleg felkeveredést még nem vagy alig okozó hullámzás először fellazítja a medret, csökkenti a felső réteg töménységét és ezzel állékonyságát, és így kedvezőbb feltételeket teremt a fenékáramlás számára ahhoz, hogy az üledéket kimozdítsa. A bonyolult folyamat teljesebb megismeréséhez laboratóriumi és helyszíni (nyomjelzős) vizsgálatok lennének szükségesek, azonban a kettős hatás együttes figyelembevételének célszerűsége kétségtelen. 3. Összefoglalás A tavi üledék felkeveredésének helyszíni mérése, valamint a szél keltette hullámzás és áramlás felkeverő hatásának számítása azt mutatta, hogy környezetvédelmi/vízminőségi szempontból jelentős mennyiségű szárazanyag juthat átmenetileg a víztestbe viharok alkalmával. A felkeveredés számottevő lehet még közepes szélsebesség (<15 m/s) és néhány km-es meghajtási hossz esetén is, ha a vízmélység 4-5 m alatt marad. Meglévő tó és tározó mederdinamikájának számításához a környező terep domborzatát is feltüntető térkép, mélységvonalas helyszínrajz és a vízszint ingadozási tartományának ismerete szükséges. A felkeveredési fluxus méréséhez és számításához egyaránt minél részletesebb és nagy tó esetén több ponton észlelt széladatokra van szükség. A mérést legcélszerűbb mind a lebegtetett hordaléktöménység időbeli változásának nyomonkövetésével, mind különböző mélységekben elhelyezett ülepítőkelyhek gyakori kiürítésével és a fogott