Vízügyi Közlemények, Az 1998. évi árvíz, 2003 (különszám)

IV. kötet: Elemző és módszertani tanulmányok az 1998-2001. évi ár- és belvizekről - Szlávik Lajos-Bakonyi Péter-Józsa János-Kovács Lajos-Krámer Tamás: Az új árvízvédelmi lokalizációs tervek kidolgozásának módszertani alapjai

220 Dr. Szlávik Lajos-Dr. Bakonyi Péter-Dr. Józsa János-Kovács Lajos-Krámer Tamás ahol a fenék-csúsztatófeszültség a T" = I^VVp

2 + Ч

гР. Manning-féle kvadratikus képlettel közelíthető. Az egyenletekben használt jelölések: x, у - Descartes-féle síkkoordináták, t - idő, p, q - x- és y-irányú fajlagos vízhozamok, h - vízmélység, z

0 - fenékszint, g - nehézségi gyorsulás, v

e - effektív viszkozitási tényező, Tbx тЬу ~ x

_ ^s y-irányú fenék-csúsztatófeszültség komponensek, p - víz sűrűsége, к - Manning-fé\e simasági együttható. A fenti egyenletekben a térfogat-folytonosságon túlmenően a tehetetlenségi, gravitációs valamint a belső és külső súrlódási erők egyensúlya fejeződik ki. Az elöntés során a terepen kialakulhatnak olyan viszonyok, ahol a fenti egyenletek érvényüket vesztik. Ilyenek például azok az alsóbbrendű védvonalak (pl. útvagy vasúti töltés), amelyek jelentősebb elöntés során meghágásra kerülnek. Ezeken a víz jó közelítéssel a széles küszöbű bukó hidraulikai törvényszerűségei szerint bukik át egészen addig, amíg az alvízi rész megfelelő mértékben föl nem töltődik. 6.2.2. Az elöntés folyamat kétdimenziós numerikus modellje. Altalános alapelvek és közelítő megoldási módok. Az ártéri öblözetek elöntési folyamatainak numerikus számítására egy, a fenti egyenletekből kiinduló algoritmus alkalmazandó. Mivel általános esetre az alapegyenleteknek zárt, analitikus megoldása nem létezik, a számítás csak tér- és időbeli diszkretizáláson alapuló, közelítő numerikus modellel végezhető el. A modellszámításokat tehát egy, az árteret lefedő kétdimenziós rácshálón hajtjuk végre, melynek szerepe többrétű: - Alapját kell, hogy képezze a terep digitális modelljének, melyen az öblözet terepmagassági viszonyait a rácsháló csomóponti értékeivel reprezentáljuk. - A terepmagasság mellett módot ad a területhasználat, növényzettel való fedettség eloszlásának csomópontonkénti leírására. - Az elöntési folyamat alapegyenleteinek közelítő megoldásán keresztül a hidraulikai jellemzőket (vízmélység/vízszint és a fajlagos vízhozam/függélyközép-sebesség), azok időbeli változását a rácsháló diszkrét csomópontjaiban, diszkrét időlépésekben számítjuk. - A rácshálón való modellezés során számos, a folyamat dinamikáját mértékadóan jellemző paraméter öblözetbeni eloszlásának becslése (térképezése), továbbá a változások időbeni alakulásának tetszőleges rácsháló-csomópontban való nyomon követésére válik lehetővé. A lokalizációs tervek megújítá-