Hidrológiai Közlöny 2005 (85. évfolyam)
3. szám - Varga István–Varga Ádám: A szél hatása tavakban kialakuló áramlásokra
VARGA 1 . - VARGA Á : A szél hatása a tavakban kialakuló áramlásokra 39 ¥ 9. ábra A hullámmozgásból származó K w fajlagos erő térbeni változása a Balaton nyugati vízterében - a változatok szerinti hatások az adott keresztszelvényben a vízforgalom jellegét nem módosítják, az É-i oldalon a N-i irányú (negatív előjelű), a D-i oldalon K-i irányú (pozitív előjelű) az áramlás iránya; - gyakorlatilag változatlan (a változatok szerinti hatásoktól független) a zérus áramlási intenzitású „semleges pont" helye, az É-i parttól mintegy 2 100-2 200 m; - a változatokhoz tartozó hatások módosítják a két öböl közötti vízforgalom intenzitását és a maximális fajlagos intenzitások értékeit: 1. változatnál: 174 m 3/s, 100 %; (- 0.065 m'/sm-tól + 0.09 m'/sm-ig); 2. változatnál: 194 m'/s, 112 %; (- 0.072 m 3/sm-tól + 0.1 m'/sm-ig); 3. változatnál: 252 m'/s, 145 %; (- 0.085 m'/sm-tól + 0.13 m'/sm-ig); 4. változatnál: 300 m'/s, 172 %; (- 0.095 m'/sm-tól + 0.15 m'/sm-ig), 5. változatnál: 342 m'/s, 196 %; (- 0.11 m'/sm-tól + 0.16 m'/sm-ig). — |. Változat 2. VállOMI - - 3 Váltóul — - « Váltóul — S Váltául Tltoteti u t . pi rttot |ml 10. ábra. Az állandósult állapotú K-N irányú vízforgalom -intenzitás változása a Balaton adott, a Keszthelyi- és a Szigligeti-öböl közötti É-D irányú keresztszelvényében a szélhatás 1.-5. változatok szerinti figyelembe vételével Megjegyzés: A különböző halások vízforgalom mennyiségi jellemzőire gyakorolt hatása más helyen (szelvényben) természetesen az előzőktől eltérő, kisebb vagy nagyobb is lehet. A 2. változat esetében a I. változathoz viszonyítva mutatkozó többlet elsősorban a szélsebesség szárazföld-vízfelület közötti (becsült) növekedésének következménye, amely már tartalmazza a vízfelület feletti, meghajtási hossz menti csökkenésének hatását is. Mértéke - jelen esetben és jellemzően - közel megegyező a szélsebesség-növekedés okozta áramlási intenzitás növekedés mértékével. 5. összefoglalás A tanulmánynak célja volt jellemezni ill. összehasonlítani a felszín közeli légmozgás áramlást keltő hatásmechanizmusának egyes meghatározó elemeit egy lehetséges, elérhetőnek tekinthető alapadatokra és általánosan elfogadott elméleti megfontolásokra támaszkodó megközelítésben, bizonyos egyszerűsítő feltételek mellett. A megközelítés alapján a következő jellemző sajátosságokat emelhetjük ki: VARGA ISTVÁN: dr., a műszaki tudomány kandidátusa, vízépítő mérnök, egyetemi docens, BMGE Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék VARGA ÁDÁM: mérnök, informatikus, doktorandusz, BMGE Irányítástechnika és Informatika Tanszék Wind-induced currents in lakes Varga, I., - Varga, Á. - A felszín közeli légmozgás vízterek áramlási viszonyaira gyakorolt hatása, a levegő-víz kölcsönhatása jelentős mértékben közvetett módon, a szél keltette hullámmozgáson keresztül érvényesül; - A levegő-vízfelület között súrlódás formájában átadódó, áramlást keltő szélirányú erőhatást befolyásolja a hullámzó vízfelület „érdessége" és az „érdes" felület ill. a légmozgás közötti relatív sebesség; - A hullámmozgás által létrehozott tömegtranszport (vízhozam), mint a hullámmozgás egyik nemlineáris sajátossága a hullámmagasságtól és a periódus időtől, valamint a vízmélységtől függő szélirányú erőhatást eredményez, tovább erősítve a szél áramlást keltő hatását; - A szélsebesség meghajtási hossz menti változásának eredményeként tavaknál általában nagyobb hatás várható a szárazföld-vízfelület közötti szélsebesség növekedéstől, mint a meghajtási hossz menti szélsebesség csökkenéstől. - A szélnek az áramlásra különböző formában gyakorolt hatásainak mértéke - a felszíni érdesség ill. a turbulens határréteg-vastagság változás okozta szélsebesség változás, valamint a hullám-impulzusok áramláskeltő hatása miatt gyakorlatilag azonos nagyságrendű, mindenkori értékeik a terep- és medertopográfiai, a fedettségi és a meteorológiai adottságok függvényei. Az előzőkben vázolt megközelítések több, „erősnek" is tekinthető egyszerűsítő feltételt tartalmaznak (pl. a szélsebesség tér- és időbeni állandósága, felszín közeli légréteg hőmérsékleti homogenitása, stb.), amelyek feloldása vagy finomítása az áramlási állapotok vizsgálata során módosulást eredményezhet. A pontosításhoz szükséges alapadatok azonban jelenleg és általánosságban még nem állnak rendelkezésre (pl. a kiemelt jelentőségű Balaton területére vonatkozó mértékadó széladatok is csak Keszthelyen és Siófokon állnak rendelkezésre, a Balaton Atlasz 30 éves, stb.). A vázolt megközelítések lehetőséget biztosítanak arra, hogy nagyobb tavaink szél keltette áramlási viszonyait, ill. a különböző beavatkozások okozta módosulásait „csak" a rendelkezésre álló, elérhető alapadatokra támaszkodva részletesebben és megbízhatóbban feltárjuk. Irodalom Benqué, J.P.-Hauguel, A.-Viollet, P.I.: Engineering Applications of Computational Hydraulics, Vol. II. 1982. CERC: Shore Protection Manual. U.S. Army Coastal Engineering Research Center, 1984. Dean, R.G.-Dalrymple R.A . Water Wave Mechanics for Engineers and Scientists, Adv. Series on Ocean Engineering, Vol.2. 1991 Dési F.-Rákóczi F.: A légkör dinamikája Tankönyvkiadó, 1970. Bpest. GrafH W.: Mixing by Diffusion in Lakes. 4'" Cgr 1AHR, 1988., Kyoto. Györké O.: A Balaton dél-nyugati felének áramlási viszonyai. (V1TUKJ Kuatási Beszámoló 156-165) Kóbor I. - Varga A. - Varga I.: A fizikai folyamatok és jelentőségük a Balaton nyugati vízterében. MHT Vándorgyűlés, Keszthely, 2004. Landau-Lifsic: Elméleti fizika. Hidrodinamika. Tankönyvk., Bp., 1980. Muszkalay L.: A Balaton vízének jellemző mozgásai. VITUK1 Kiadv., 1-87., 1973. Rákóczi L.: Kotrások hatásának vizsgálata. V1TUKI Kut. Jel., 1982. Raudkivi, A.J.: Loose Boundary Hydraulics, Pergamon Press, 1990. Raymor, G. S.: Effects on Atmospheric Diffusion of Meteorological Processes in Coastal Zones, Symp. ASTM, Philadelphia. 1977. THESIS: A Szigligeti-öböl üledékkezelésére vonatkozó megalapozó tanulmány. OKTVF, 2004.; VITUKI: Balaton Atlasz, 1976. A kézirat beérkezett: 2004. október 26.
