Vízügyi Közlemények, 2022 (104. évfolyam)
2022 / 1. szám - Varga Ádám - Varga István: Tavi medencés kikötők hullámzás elleni védettségének vizsgálatáról
50 Varga Adám-Varga István: Tavi medencés kikötők.... egyirányú, szélirányban a part felé haladó nyíltvízi hullámok magasságát és haladási irányát a hullámfrekvenciák változatlansága mellett (Refrakció). A még nagyobb mélységű nyíltvízi víztér szél-generált hullámainak magassága a h ~ 0,02ügT2 vízmélységig kis mértékben, max. mintegy 7,5%-kal csökkenhet. Ha azonban a hullámmagasság és a vízmélység aránya már egy nagyobb vízmélységnél elér egy, a fenék esésétől is függően mintegy ~ 0,35 0,80 értéket- törési indexet - a hullám instabillá válik, vízmélység által indukált hullámtörés jön létre. (Ezt követően a part irányában a hullámmagasság-vízmélység arány már közel változatlan.) A hullámenergia a hullámok domináns haladási irányára merőlegesen, oldalirányban is terjed. Eredménye a hullámterjedéssel szemben akadályt képező létesítmények mögött, az akadályt megkerülő hullámok „geometrikus árnyékzónát” hoznak létre (Diffrakció). Az akadály mögötti árnyékzónában a hullámmagasság gyorsan csökken (Sorensen 2006, Boshek 2009). A nyíltvíz felöl érkező hullámok haladását akadályozó létesítményt megkerülni nem képes hullámok nekiütközve az akadálynak, a hullámenergia - részben - viszszahat a nyíltvíz felé, halmozódva a nyíltvíz felöl érkező hullámokra (Reflexió). A reflexiós hullám haladási iránya a fény-visszaverődési törvénynek közel megfelelően alakul. A partközeli hullám-módosulásokat eredményező különböző hatások relatívjelentősége sajátos a kikötők szempontjából (Holthuijsen 2007). Kisebb jelentőségű a fenéksúrlódás, a hullámtörés, az esetleges áramlási sebesség, a hullám-hullám kölcsönhatás, valamint a közvetlen szél-generált hullámzás. Ugyanakkor, megnő a mélységváltozás okozta refrakció, a reflexió és a diffrakció jelentősége. Az előzőekben vázolt partközeli monokromatikus hullámok átalakulási (módosulási) folyamatának a leírására már kevésbé alkalmasak az empirikus megközelítések. A lineáris hullámelméleten alapuló, a refrakciót és a diffrakciót egyesítő megközelítés egyik lehetősége a „mérsékelt”, (1:2,5-1:3-nál nem nagyobb mértékű fenékesésekre vonatkozó) egyenlet („MSE”, Mild-Slope Equation: Berkhoff 7972). Az ,MSE” hullámegyenlet időfüggő, állandósult állapotú hullámzásra is vonatkozó, (Dingemans 1997), (wikipedia.org/org) valamint hullámcsillapítással kiegészített változata áramlási sebesség nélküli víztérben: 82^ +cjd£ d«c2 dnc2 dt2 dt dx dx dy dy dy2 \ dx" + co2(l-n)C =0;—> £(x,y,t) 2 n L , a> = —; c = — :L T T Mii 2 n , 47r2h 1 tanh----—; n = — gT2 2 1 + -AnhtL V nh(47z7?/ L) 0 <d<d . LAbc. 6nh2 (8)
