Hidrológiai Közlöny, 2013 (93. évfolyam)
2013 / 2. szám - Sági Rajmund: A Tisza Mindszent alatti szakaszának hidromorfológiai elemzése
44 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2013. 93. ÉVF. 2. SZ. ahol Z 0 a hidrodinamikai érdesség magasság, Z az adott cella mederfenéktől való távolsága, u(Z) a cellára jellemző sebesség (adott mélységben), u. a fenékcsúsztató sebesség, K a Kármán-féle állandó. A n-yílt felszínű turbulens áramlásokra jellemző fíiggély menti sebességeloszlás alakjából kvantitatív becslés adható a mért pontban lévő hidrodinamikai érdességmagasságra és fenék-csúsztatósebességre. Az előbbi paraméter a meder adott pontjának - a mederanyag összetételéből és az ott jelenlevő mederformákból adódó makro-érdességét reprezentálja, míg utóbbiból a mederfenékre ható ún. csúsztatófeszültséget származtathatjuk (5. ábra). Az ábráról jól kivehető, hogy a sodorvonal közelében jelentősen megnőnek az értékek, ezt is vártuk, míg a gyengébb áramlások miatt a ; ?artok felé csökkenő értéke k ala kulnak ki . -010 I : 009 Í.008 II J 0 07 | 006 ! 006 j 004 ! 003 I i 002 i 0 01 ! 000 Logaritmikus sebességprofilból számított fenékcsúsztató-sebesség szelvény menti eloszlása Tisza 210+400 fkm referencia keresztszelvény 2008-as és 2010-es évek I • Távol ság(balp rttól) [m] Fenékcsusztató sebességek_2008 -Fenékszint 2008 Fenékcsusztató sebességek_2010 -Fenékszmt 2010 ábra). A szakirodalmakban már többen is megfigyelték ezt az ún. kétcellás áramlás jelenségét (Blanckaert és de Vriend, 2003; Ferguson és Parsons, 2003), azonban ezek a tanulmányok olyan esetről nem mutattak be példát, amikor a csavaráramlás a domború parton alakul ki. Feltételezésünk szerint a nagy impulzussal érkező főáramlás (és abban az ívnek megfelelő szekundér áramlás) fogaskerékszerű mechanizmussal képes létrehozni a sekélyebb, lassabb áramlási zónák ellenkező értelmű szekundér struktúráját. Mint látható a jelenség nem egy egyszeri észlelés eredménye, hanem 2008-ban, a Tisza egy kisebb vízhozamánál is kimutath ató volt, igaz, kisebb mértékben . 5. ábra: Referencia szelvény menti fenékcsúsztatófesziiltségek értékei A rögzített pontú mérések esetében elsősorban a teljes mérési időre vett átlagértékeket használjuk fel. A mérési tervben előirányzott fuggély-kiosztás elegendő számú ahhoz, hogy a származtatott jellemzők hossz- és keresztirányú változásai már kimutathatók legyenek, valamint hozzájárul a mozgóhajós mérésekből számított eloszlások ellenőrzéséhez. A mintaszakaszon elvégzett mérésekből a referencia szelvényre kapott sebességeloszlásokat a 6. ábra mutatja. 6. ábra: A teljes mérési időre átlagolt sebességvektorok ceüarétegenkénti nagysága és iránya Az ábrán is jól láthatóan, a vizsgált szakasz áramlását a folyó enyhe íve határozza meg, ennek megfelelő csavaráramlási struktúrák mutathatók ki a hosszidejű rögzített mérésekből. Látható az is, hogy egy-egy lokális medergeometriai hatás (a szelvény bal parthoz legközelebbi függélye) miként módosítja az áramlást. Megfigyelhető, hogy a bal partnál erős áramlás (vektorok nagysága), míg a domború oldalon (rá jellemzően) egy lassú (főáramláshoz képest) áramlási zóna mutatkozik. Sőt azt is tapasztaljuk, hogy a felső szelvényben kimutatható csavaráramlás hatására egy másik, kisebb csavaráramlás is kialakul a jobb part mentén (7. k 2008 Wv 7. ábra: A kétcellás áramlást kimutató sebesség vektorok a felső szelvényben >1 . -. a.%,7%f. }<M'pf V ~r » JF9 Sjr™- -i - í .... 8. ábra: A mért (felül) és simított (alul) mozgóhajós ADCP sebességadatok axonometrikus megjelenítése A mozgóhajós - cikk-cakk útvonalat bejáró - ADCP felméréssel egy „pillanatképet" kapunk az adott vízjárási állapot áramlási viszonyairól. A nagy időbeli felbontás miatt és
