Hidrológiai Közlöny 2007 (87. évfolyam)

5. szám - Homoródi Krisztián–Krámer Tamás–Józsa János: Szél keltette hullámzás mérése és becslése a Fertő-tó példáján

2 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2007. 87. ÉVF. 5. SZ. lyóknál tapasztalhatóhoz hasonló övzátonyok alakulnak ki, melyek például a Fertő tavon is jól megfigyelhetőek. Ezek előbb-utóbb jelentős akadályává válnak az ökológiai szempontból fontos nádasvíz-nyíltvíz csere-folyamatoknak. Mindezen folyamatok számszerű becsléséhez elengedhetetlenül fontos a nyíltvízi hullámzás-viszonyok kellő ismerete. A hullámzás és a nádas terjedése között kapcsolatot fedezhetünk fel. Korábban már említettük, hogy a hullámzásból a partvédő művekre dinamikus többletterhelés adódik át. Ez a terhelés természetesen a nádas esetén is megjelenik. A Fertő tavon az elmúlt évszázadban — 1872 és 1957 között - nádas rohamos terjedése volt tapasztalható. Ennek eredményeként a tó nádassal való borítottsága (3. ábra) főleg a hazai területeken különösen magas lett. Ez a folyamat a vízügyi vezetőket aggodalommal töltötte el és a nádas terjedésének megállítását tette szükségessé, amihez azonban elengedhetetlen a nádas terjedését kiváltó okok vizsgálata. Ezek a vizsgálatok rámutattak a hullámzás és a vízszint jelentőségére. Az eredmények ismeretében a vízügyi szakemberek arra a megoldásra jutottak, hogy egy állandó, 1,0-1,2 m átlagmélység tartásával a folyamat lefékezhető. A vízszintet ennek szellemében ma a Hansági főcsatorna torkolati műtárgyával szabályozzák. A globális tó-morfológiai folyamatok mellett az üledékmozgás lokális feltárása is feladat lehet. Kikötők tervezésekor ugyanis lényeges kérdés az, hogy a kikötő bejáratát hogyan helyezzük el az üledékmozgásra gyakorolt hatás fényében. Nevezetesen: az okozza-e a nagyobb gondot, ha a kikötőben mozgó vagy már kikötött hajóknak meg kell birkózniuk hullámokkal, és bennük károk is keletkeznek, vagy az, ha a védett kikötő bejáratnál kiülepedő mederanyag mennyiség miatt a kikötő száját gyakrabban kell kotortatni. Mivel a mederanyag felkeveredése annál intenzívebb, minél sekélyebb a víz, ezért a vízmélységet helyileg növelve a kiülepedés felé billen a mérleg nyelve. A tavi kotrási munkálatok tervezésekor ezt a hatást figyelembe kell venni. 1957 1967 4. ábra. A szél keltette áramlások és hullámzás következtében feltöltődött területek kotrása hidromechanizációs elven A szél keltette hullámzás és áramlatok a tavak egyes részein feliszapolódást okoznak. Ezeknek a területeknek a kotrására van szükség (4. ábra). A kotrási munkálatok tervezése során figyelembe kell venni a beavatkozásnak a hullámzásra és a lebegtetett hordalék kiülepedési viszonyokra gyakorolt hatását. A kotort területen ugyanis a kiülepedés van túlsúlyban, azaz a körkörös áramlatok üledékben gazdag vizet hoznak a kikotort részre és lebegő anyagban szegény vizet szállítanak el onnan. A kotort és a nem kotort részek mélysége így fokozatosan kiegyenlítődik. 2. A hullámzásbecslés és modellezés szerepe A mérnöki gyakorlat számára szükséges a mértékadó szél- és hullámzásviszonyok számszerű becslése. A hullámzás becslésével és modellezésével az utóbbira van lehetőség. A partvédő müveknél a becslés közvetlenül a dinamikus terhelést adja, míg a fontosabb partszakaszok előterében általában a mederüledék vándorlási viszonyaira vagyunk kíváncsiak. Ebben a mederüledék hullámzás keltette felkeveredésének megfelelő pontosságú becslése meghatározó fontosságú. A hullámzás-becslésre tapasztalati összefüggések már régóta rendelkezésre állnak, míg a numerikus hullámmodellek csak a közelmúltban, a számítástechnika fejlődésével jelenhettek meg. A két módszer között több különbség is van. A numerikus hullámzás-modellek a tóra fektetett rácsháló pontjaiban a differenciálhányados numerikus közelítésével oldják meg a hullámzást leíró differenciálegyenleteket. így ké3. ábra. A nádassal borított vízterületek növekedése 100 év alatt (Löffler, 1979)