Folyótorkolatok numerikus morfodinamikai vizsgálata

A folyók összefolyásánál összetett áramlási- és hordalékvándorlási folyamatok alakulnak ki, melyek hatására a találkozó folyómedrek morfológiai viszonyai lokálisan megváltozhatnak. Ezen folyamatok ismerete építőmérnöki szempontból is jelentős. Amennyiben kellő pontossággal modellezni tudjuk az itt lejátszódó eseményeket, lehetőségünk nyílik megbecsülni vízmérnöki beavatkozásaink hatását ezen összetett hidraulikai viszonyokkal rendelkező szelvényekben.

A korábban elterjedt laboratóriumi kisminta modellek alkalmazása mellett mára számítógépes módszerek is megjelentek, amelyek egy-, két- ill. háromdimenziós leírások alkalmazásával vizsgálják az áramlási viszonyokat.

A folyók találkozásával foglalkozó tanulmányok többsége a helyi áramlási- és elkeveredési viszonyokat elemzi, mivel ezekhez a vizsgálatokhoz rendelkezünk elegendő számú mérési adattal, amelyek a numerikus modellek ellenőrzéséhez is szükségesek. A tudományos szempontból érdekesnek tekinthető hordalékvándorlási folyamatok leírására eddig kevesebb figyelem irányult, ami részben a korlátozottan rendelkezésre álló mérési adatoknak köszönhető. Ebből következően ez még egy nagyrészt kiaknázatlan kutatási terület.

Ebben a TDK dolgozatban egy háromdimenziós számítógépes modellel leegyszerűsített geometriai elrendezésben (két egyenes tengelyű, kezdetben téglalap szelvényű csatorna találkozásánál) vizsgálom a találkozó folyók medermorfológiai (lokális kimélyülések, feltöltődések) alakulását. A tanulmányban különböző paraméterek hatását elemzem úgy, mint a csatornák csatlakozási szöge, csatornákon szállított vízhozamok aránya, csatornák mederfenék anyaga, szállított hordalék jellege. A numerikus vizsgálatok során a folyók találkozásánál lejátszódó morfodinamikai jelenségeket, és a fenti jellemzők morfodinamikai folyamatokra gyakorolt hatását elemzem.

A dolgozat célja, hogy a számítógépes modellvizsgálatok eredményeiből levont következtetések és megállapítások megalapozzák valós folyótorkolatok vizsgálatát és segítséget nyújtsanak az ott lejátszódó folyamatok jobb megértéséhez.

Irodalom:

1. Bradbrook, K.F., Lane, S.N., Richards, K.S. 2000. Numerical simulation of three dimensional time-averaged flow structure at river channel confluences. Water Resources Research 36 (9), 2731–2746.

2. Dordevic, D. 2012. Application of 3D numerical models in confluence hydrodynamics modelling. XIX International Conference on Water Resources, University of Illinois at Urbana-Champaign, June 17-22, 2012.

3. Olsen, N.R.B. 2009. A three-dimensional numerical model for simulation of sediment movements in water intakes with multi-block option. User’s Manual. Department of Hydraulic and Environmental Engineering, The Norwegian University of Science and Technology. Trondheim, Norway.

szerző

• 
  Tóth Alexandra
  építőmérnöki
  nappali

konzulensek

• 
  Dr. Baranya Sándor
  egyetemi docens, Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék
  
• 
  Dr. Török Gergely Tihamér
  tudományos munkatárs, Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék
  

helyezés