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

Az új árvízvédelmi lokalizációs tervek kidolgozásának módszertani alapjai 223 dp dt dq dt + a +a d_ dx V' í 2\ dy vb 3 /" N дД Л . JJf pq 3x1 h . dx ЗУ +aV őx

2 + э/ dx

2 dy

2 + — = 0 p +—=0 p A dimenziómentes szám olyan nagyságúra veendő, hogy ne legyen hatása /zcrit értéknél nagyobb mélység esetén (mely esetben a= 1)- /i

OT

(-nél sekélyebb vízmélység esetén viszont a fokozatosan kioltja a tehetetlenséget kifejező tagokat: a =*-A

m

i n min ^cn'í ~~ ^min ., ha h<h

cri

t Ahogy említettük, ez a numerikus eljárás (Burchard 1998) rendelkezik fizikai háttérrel, ugyanis igen vékony vízrétegek (h <5 cm) viselkedését valóban elsősorban a fenéksúrlódási és a gravitációs erőviszonyok határozzák meg. A hullámfront környezetében alkalmasan választott mesterséges viszkozitás (v

a) hozzáadásával a v

e'= v

e+(l-a)v

a összefüggéssel biztosítható az árasztás numerikus stabilitása anélkül, hogy a hullám fizikai reális terjedését lényegileg befolyásolnánk. 6.2.3. Az elöntés egyszerűsített kétdimenziós számítása. A sekélyvízi alapegyenletek teljes körű megoldása nélkül, egyszerűsített formában, a terepmodell alapján, pusztán a térfogat megmaradásának érvényesítésével is számíthatók az ártér elöntései, különös tekintettel a tartósan megmaradó elöntésekre. Ennek az eljárásnak nagy előnye, hogy a számítás jelentősen gyorsul, hiszen nem igényli a teljes alapegyenlet-rendszer megoldását, és nem ütközik a fizikai egyenletek explicit megoldásának időlépés-korlátjába sem. Az elöntést - végtelen terjedési sebességet feltételezve - tulajdonképpen permanens állapotok sorozataként modellezi, a külső és/vagy belső feltételeknek megfelelően. A tetszőleges számú feltétel a hozzárendelt pontokban előírhat vízszintet, a vízszint változását, víztérfogat hozzáadását vagy kivételét egy kiindulási állapothoz képest. Eredményként minden esetben a terep mélyedéseiben elhelyezkedő vizeket kapunk, vízszintes felszínnel. A számítás a digitális terepmodellen végrehajtva kétdimenziós, mindazonáltal az egyszerűsített modell működési elvét egydimenziós mintapéldán mutatjuk be. A mintaterepen három medence található (А, В, C), melyeket különböző magasságú (H

A

B H

B

C) magas vonulatok választanak el egymástól (7. ábra). A medencék vagy szárazak, vagy bizonyos szintig vízzel teltek, vízszintes nyugalmi vízfelszínnel. На а В medence vízszintjét egy bizonyos magasságig megemeljük, az egyszerűsített modell azokat a kapcsolódó területeket is elönti, melyek az új, előírt szint alatt vannak. Nem tölti viszont fel az A medencét, hiszen az azt a középső medencétől elválasztó magas vonulat a víz útját állja. A vízszint csökkentésénél hasonló elvek érvényesülnek (2. ábra). Az ábrán а В medencében az előírt szintig süllyedt a felszín. А С medencével a kapcsolat H

B

C víz-