A Balaton szél keltette vízcsere folyamatainak numerikus modell alapú vizsgálata
A Balaton szél keltette vízcsere folyamatainak numerikus modell alapú vizsgálata
A Balatonban, mint sekély tóban, elsősorban a szél kelti a vízmozgást, amely többféleképpen nyilvánul meg. A tófelületén ható szél-csúsztatófeszültség hatására a víz felszíne kilendül, számottevő vízállás-változást eredményezve a tó egyes partszakaszain. A kilendüléssel járó víztömeg-mozgásokat oszcillációs áramlásoknak nevezzük, míg a két jelenséget együttesen seiche mozgásnak. Ezzel egy időben és egymásra hatva különböző idő- és térléptékű köröző áramlások is létrejönnek a szélmeghajtás hatására, amelyek az egyes öblök vízcsere folyamataiért felelősek. A víztömegek keveredésével a tápanyagok és biomassza jelentős része is elszállítódik. Balaton Közép-Európa legnagyobb tava, amely jelentős kulturális és ökológiai értékekkel rendelkezik. A tókezelőknek biztosítania kell a megfelelő ökológiai állapotot az élővilág, és vízminőséget a turizmus számára. Tehát az említett vízcsere folyamatok ismerete alapvető fontosságú
Amennyiben az átkeveredés a vízoszlopban homogén viszonyokat teremt, akkor a különböző lebegőanyagok transzportjának elsődleges irányát úgy kaphatjuk meg, hogy az áramlást mélység-mentén átlagoljuk. Az effajta megközelítésből származtatott modelleket sekély vízi, mélység-átlagolt vagy egyszerűbben kétdimenziós (2D) jelzővel illetjük.
TDK dolgozatomban a Balaton vízcsere folyamatait kívánom megvizsgálni 2D hidrodinamika modellvizsgálatokon keresztül. A numerikus modell biztosítja a vízmozgás időbeli és térbeli alakulását, amelyre támaszkodva már számszerűsíteni tudjuk a víztömegek cserélődését. Egyrészről a modell segítségével számítható, hogy az egyes szélesemények során hogyan alakulnak a térfogatáramok az egyes öblök között, másrészről a vízcsere folyamatok hatékonyságának jó mutatója az ún. tartózkodási idő. Ez utóbbi meghatározásának egyik ismert módja az Euleri szemléleten nyugvó szennyezőanyag transzport számítás. Ebben az esetben egy passzív „szennyezőanyag”, mint indikátor, koncentráció változásából jellemezhetjük a tórészek átkeveredését.
