Hidrológiai tájékoztató, 2013
DIPLOMAMUNKA PÁLYÁZATOK - Török Gergely Tihamér: Vegyes szemcseösszetételű folyómedrek numerikus vizsgálata
A 3. ábra idősorai alapján a sodorvonal és a sarkantyú fejének pontjában a kezdeti, közel fél évig tartó, dunai középvízi vízjárásnál a mederpáncél kifejlődése figyelhető meg. Ezzel szemben a sarkantyú mögötti, áramlási holttérben a finomabb frakció feldúsulása megy végbe. A 2. ábra alapján látható, hogy ezen a területen a mederszint emelkedik. Megállapítható, hogy itt a felvízről kimosott finomabb hordalék csapdázódása megy végbe. Az árhullám érkezésével kezdetben tovább durvul a mederpáncél, majd egy kritikus vízhozamot elérve a kavicsarány drasztikus csökkenésével a mederpáncél felszakad. A Duna Garam-torkolati szakaszán (4. ábra) a BME VVT az ÉDUVIZIG, valamint a NYUDUVIZIG közreműködésével összetett áramlási és morfológiai méréseket végzett. Sor került ultrahangos mélységmérésre, fix és állóhajós ADCP-s áramlásmérésre, lebegtetett hordalékmérésre, valamint mederanyag mintavételre. A mérési adatok alapján a vizsgált időszak alatt a meder be volt páncélozódva (Baranya et al., 2012a). 4. ábra. A Duna Garam-torkolati szakasza, mérések helye A mérési adatok felhasználásával lehetőségem nyílt valós folyószakasz áramlási- és hordaléktranszport-mo- delljének mért adatokkal történő paraméterezésére. A felállított áramlásmodell képes leképezni a hullámtér elöntését és szárazra kerülését, valamint figyelembe veszi a növényzet áramlásra gyakorolt hatását. A mérésekből származó peremfeltételekkel futtatott áramlásmodellből származó fenékcsúsztatófeszültség eloszlását szemlélteti az 5. ábra. Pontokkal tüntettem fel az állóhajós ADCP mérésekből, a logaritmikus sebességprofil általános képlete (1) alapján becsült pontbeli fenék-csúsztatósebességekből számított feszültség értékeket. Z=Z0*e^u, (1) ahol: Z a mederfenéktől mért távolsága, Z0 a hidraulikus érdesség magasság, u(Z) a sebesség, u, a fenékcsúsztató sebesség, kpedig a Kármán féle állandó (0,41). Az 5. ábra alapján látható, hogy a modellezett és mért feszültségértékek pár pont kivételével jó egyezést mutatnak. Az eltérések részben a becslési eljárás bizonytalanságával magyarázhatók. Az áramlásmodellt így al5. ábra. Mért és modellezett fenék-csúsztatófeszültségek kalmasnak találtam hordaléktranszport számításához. A modellre egy LNV körüli, 8300 m3/s-al tetőző árhullámot bocsátottam. A hordaléktranszport modell által számított mederváltozások nem mutattak jelentős medermélyülést. Ebből arra következtettem, hogy a bepáncélozó- dott meder ellenálló marad egy LNV körül tetőző árhullám esetén is. Összefoglalás, előretekintés Wilcock et Crowe eljárását egy 3D áramlásmodellbe implementálva lehetőségem nyílt a hordaléktranszport- modell vizsgálatára. A teszteléseim során kimutattam, hogy a modell alkalmas a mederpáncél kialakulási és felszakadási jellegének leírására. Ezt a kutatási eredményemet bemutattam a LAHR APD koreai, 2012-es konferenciáján (Baranya et al., 2012b). A terepi mérési adatok alapján igazoltam az áramlásmodellt. A hordaléktranszport modell igazolásához terepi és laboratóriumi mérésekre van szükségem. Ezen mérések, valamint a horda- lékmodell igazolása, illetve paraméterezése a PhD kutatási tervem része. IRODALOM Baranya, S., Józsa, J., Török, G. T., Rüther, N. (2012a): ,fi comprehensive field analysis of a river confluence’, 6th International Conference on Fluvial Hydraulics, River Flow 2012, San Jose, Costa Rica Baranya, S., Török, G. T., Rüther, N. (2012b): „Three-dimensional numerical modeling of non-uniform sediment transport and bed armoring process”, 18th Congress of the Asia & Pacific Division of the International Association for Hydro-Environment Engineering and Research, IAHR-APD 2012, Jeju Island, Korea Einstein, H. A. (1950): The bed-load function for sediment transportation in open channel flows, Technical Bulletin 1026, U.S. Dept, of the Army, Soil Conservation Service, U.S. Department of Agriculture, Washington, D.C. Rákóczi L. (1981): A mederpáncélozódás kutatása a folyószabályozás szolgálatában, VITUKI közlemények 30. Shields, I. A. (1936): Anwendung der ahnlichkei tmechanik und der turbulenzforschung auf die gescheibebewegung, Mitteilungen Preussischen Versuchsanstal für Wasserbrau und Schiffbau, 26, Berlin, Germany. Wilcock, P. R., Crowe, J. C. (2003): Surface-based Transport Model for Mixed Size Sediment, Journal of Hydraulic Engineering, 129, 120 (2003); doi:10.1061/(ASCE)0733-9429(2003)129:2(120). Konzulensek: dr. Baranya Sándor, egyetemi adjunktus, BME VVT dr. Rákóczi László, nyugalmazott tudományos tanácsadó, VITUKI 24
