Folyami sarkantyúk kialakításának hatásvizsgálata 3D numerikus modell segítségével
Folyami sarkantyúk kialakításának hatásvizsgálata 3D numerikus modell segítségével
Impact assessment of the design of river groins using 3D numerical model
Korbonits Gergely, MSc hallgató
Konzulens: Dr. Török Gergely, Dr. Baranya Sándor, Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék
Folyóink hajózhatóságának elősegítése és a partvonalak védelme érdekében gyakran folyószabályozási eszközöket használunk. Az egyik leggyakrabban alkalmazott ilyen keresztirányú műtárgy a sarkantyú, ami a szelvény szűkítése hatására medermélyülést idéz elő, ezzel biztosítva a hajózhatóság számára a szükséges vízmélységet. A folyók morfodinamikai paraméterei azonban igen összetettek, emiatt az egyes beavatkozások okozta mederváltozások pontos előrejelzése - még a rendelkezésre álló legmegbízhatóbb modellezési eszközökkel is - nagyon nehéz feladat.
Emiatt, a sarkantyúk vizsgálata a mai kutatások szerves részét képzik, hiszen mederátrendező hatásuk még nem teljesen feltérképezett. Sőt, az árhullámok tetőző szintjére gyakorolt hatásuk is kérdéses. Az ilyen műtárgyak megtervezése a fent említett okok miatt kiemelkedően nagy kihívást jelentő feladat. Ugyan léteznek a tervezésben a korábbi évek tapasztalataiból származó fél-empirikus, empirikus módszerek és ökölszabályok, a tervezés optimalizálása ma még nem megoldott.
A numerikus modellezés egy olyan lehetőséget biztosít a tervezők és a kutatók számára, amivel számítani lehet az ilyen jellegű beavatkozások hatásait. Az ilyen modelleknek is megvannak a maga korlátjai, ami meghatározza a vizsgálat pontosságát. Ebben a dolgozatban 3D numerikus modellszámítások segítségével célom jellemző sarkantyúkialakítások okozta morfodinamikai változások jellegének feltérképezése. A dolgozatban eltérő sarkantyú geometriák hatását vizsgálom a Dunára jellemző méretekkel rendelkező, de fiktív csatornában numerikus modellezéssel, az SSIIM program segítségével. Tehát elsősorban nem valódi események rekonstrukciójára törekszem, hanem egy könnyen lehatárolható és számolható környezetben vizsgálom hidromorfológiai paraméterek (pl. áramlási struktúra, fenék-csúsztatófeszültség, mederváltozás, mederanyag) érzékenységét az egyes paraméterek változtatására és ebből vonok le következtetéseket. A vizsgálat magában foglalja a különböző vízhozamoknál kialakuló áramlások modellezését, de fő célja a sarkantyú hatására kialakuló kimosódás és meder átrendeződés jellegének vizsgálata. A különböző modellváltozatokban változtatom a meder és a sarkantyú geometriáját, valamint a számítási módszert is.
A dolgozat célja a sarkantyúkról rendelkezésre álló tudás szélesítése, a folyami vízrendezés tervezésének közvetett támogatása és a sarkantyúkkal foglalkozó numerikus modellek pontosításához való hozzájárulás.
szerző
-
Korbonits Gergely
Infrastruktúra-építőmérnök mesterszak (MSc)
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
helyezés
Egyetemi Hallgatói Képviselet Jutalom