Hidrológiai Közlöny 1997 (77. évfolyam)

1-2. szám - 3-4. szám - 4. szám - Szél Sándor: Háromkarakterisztikás numerikus módszer morfológiai folyamatok számítására

] 212 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1997. 77. ÉVF. 3. SZ. hullámterjedési- illetve karakterisztikus sebességet szolgáltat. A dinamikus hullám modell lineáris analízisének eredményeit, mozdulatlan mederfenék esetére (Poncé, Simons, 1977) nem részletezzük csak megemlítjük, hogy a vizsgálatok során öt jellegzetes csoportot lehetett elkülöníteni, melyek a következők - szubkritikus áramlási tartomány (Fr

0< 1), - transzkritikus áramlás (Fr

0= 1), - gyengén szuperkritikus áramlási tartomány (1 <Fr

0<2), - szuperkritikus (határ) áramlás (Fr

0=2), - erősen szuperkritikus áramlási tartomány (Fr

0>2). A linearizált és dimenziótlanított rendszer (morfológiai dinamikus hullám modell) viselkedését (az elsődleges-, másodlagos- és harmadlagos- vagy fenékhullámterjedési sebességek alakulását, valamint a gerjesztett hullámok amplitúdóinak csillapodási jellemzőit), különféle hullámszámú perturbáció és különböző Froude-számú alapáramlás eseteiben vizsgáltuk A vizsgálatok eredményeképpen megállapítható, hogy a morfológiai modellrendszer viselkedése a hidrodinamikai modellrendszer viselkedéséhez hasonló. A mederdeformáció miatt a rendszer viselkedése az áramló vagy szubkritikus tartomány irányába tolódik el, a mozdulatlan mederfenék esetéhez képest (ez a hatás annál jelentősebb, minél nagyobb a hordalékhozam aránya a vízhozamhoz, vagyis a mederanyag mozgékonysága). A rendszerjellemzők valamelyest az alkalmazott hordalékdinamikai vagy hordalékhozam összefüggés, áramlási változóktól való függésétől is változnak. A fenékhullám terjedési sebessége a szubkritikus és transzkritikus áramlási tartományban (Fr

0< 1) zérus vagy alapáramlási (folyadékáramlási) irányú és csillapodó. A fenékhullámok a szuperkritikus alapáramlási tartományban pedig általában a folyadékáramlással ellentétes irányban terjednek vagy állnak és nem csillapodnak illetve erősödnek (Ettől csak a gyengén szuperkritikus tartományban (l<Fr

0<2) tértek el a vizsgálati eredmények Ha a hordalékhozam jelentősebb volt, mint amit a valóságban a mérések alátámasztanak akkor a hullámok terjedési- és csillapodási jellemzői az áramló tartomány jellemzőihez közeledtek a magasabb Froude-számú tartományban is. Köszönetnyilvánítás A bemutatott és hivatkozott kutatások során történt egyes fejlesztések az Országos Tudományos Kutatási Alap támogatásával valósultak meg (F-16596 nyilvántartási számú OTKA-téma: "Lökéshullámok által keltett mederfenékváltozások meghatározása, szabadfelszínű csatornákban", F-4106 OTKA-téma: "Természetes folyómedrek morfológiai fejlődésének feltárása a vízmozgás cirkulációs dinamikájának vizsgálata segítségével" végül az T17323 OTKA-téma: "Új numerikus módszercsalád kidolgozása hidraulikai- és transzportfolyamatok számítására"). Irodalom Cunge J.A., Holly F.M., Verwey A. (1980): Practical Aspectsof Computational River Hydraulics. Pitman Advenced Publishing Program, Boston -London-Melbume. Dooge J.C.I., Napiorkowski J.J. (1987): Applicability of diffusion analogy in flood routing. Acta Geophys. Pol., XXXV(I). Goussebaile J., Lepeintre F. (1988): Methode deresolution par caracteristiques et decomposition de flux des equations de Saint-Venant unidimensionnelles. Electricité de Francé (EDF), Direction des Études et Recherches, Chatou. Hayami S. (1951): On the propagation of flood waves, Bull. Disaster Prev. Res. Inst., Tokyo Univ., I. KozákM. (1977): A szabadfelszínil nempermanens vízmozgások számítása digitális számítógépek felhasználásával, Akadémiai Kiadó, Budapest. Marcsuk, G. I. (1977): A gépi matematika numerikus módszerei. (Parciális differenciálegyenletek), Műszaki Könyvkiadó, Budapest. Poncé V.M., Simons D B. (1977): The Propagation of Dynamic Waves in Open Channel, International Association for Hydrcuilic Research. Poncé V.M. (1990): Generalized Diffusion Wave Equation With Inertial Effects. Water Resources. Research, Vol., 26. No. 5. Poncé V.M. (1991): New Perspective on the Vedemikov Number. Water Resources. Research, Vol., 27. No. 7. Szél S. (1988): Árhullámszámító eljárások vizsgálata. Diplomamunka. Budapesti Műszaki Egyetem, Budapest. Szél S., Gáspár Cs. (1992): Kvázi-analitikus számítási eljárás alkalmazása egydimenziós vízmozgás és szennyezőanyag terjedés modellezésében. Hidrológiai Közlöny, 1992, 5-6. szám, Budapest. Szél S., Gáspár Cs. (1993): A Muskingum-Cunge eljárás felülvizsgálata és továbbfejlesztése. Hidrológiai Közlöny, 1993., 6. szám, Budapest. Szél S. (1993): Háromkarakteriszti kás számítási eljárás kifejlesztése morfológiai folyamatok numerikus modellezéséhez. Tanulmány az F-4106. számú OTKA-témához, Budapest. Szél S., Bognár S. (1994): A morfológiai modellrendszer lineáris analízise. Tanulmány az F-4106. számú OTKA-témához, Budapest. Szél S. (1995): A karakterisztikák módszerének továbbfejlesztése szabadfelszínil- és nyomás alatti áramlások számítására. Tanulmány az F-16596 nyilvántartási számú OTKA-témához, Budapest. SzélS.. Kristóf G. (1996): Mozgó koordináták módszerének kidolgozása egydimenziós morfológiai folyamatok számítására. Tanulmány az F-16596 nyilvántartási számú OTKA-témához, Budapest. Szél S„ Bognár S. (1997): Application ofthe three charakteristics method forhydrodynamical and movable bed computation, (megjelenés alatt) Proceedings of the Symposium Saint-Venant "Multiple scale analyses and coupledphysicalsystems", 28-29. August, Paris, Francé. de Vries M. (1987): Morphological Computations. Lecture Notes of Advenced Course on Mathematical Model ling of Alluvial Rivers, Vol. I., International Research and Training Centre on Erosion and Sedimentalion, Beijing, China. Witham G.B. (1973): Linear and Non-linear Waves. John Wiley, New York. SZÉL SÁNDOR Oki. építőmérnök, mezőgazdasági vízépítő szakmérnök. A XIX. Országos Tudományos diákköri Konferencián ismertetett I. díjas dolgozatáért "Pro Scientia" aranyérmet kapott 1989.-ben. "Vitális Sándor" szakirodalmi nívódíjjal jutalmazta a Magyar Hidrológiai Társaság, 1996.-ban. A Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Részvénytársaság Hidraulikai Intézetéhez tartozó, Kísérleti Hidraulikai Osztály tudományos munkatársa.