Sarkantyúk okozta morfodinamikai változások vizsgálata 3D numerikus modellezés segítségével / Investigation of the morphodynamic effects of wing dams by means of 3D numerical modeling

Rövid leírás: 

Vízfolyások szabályozásában egy elterjedt beavatkozási forma a sarkantyúk építése. A műtárgy segítségével a folyó hasznos keresztmetszeti területe beszűkül. A beavatkozás hatására a főmeder kimélyülése várható, ami elsősorban a hajózás számára kedvező és elvárt hatás. Másfelől, az áramlás számára a sarkantyúk, mint akadályok jelentkeznek, ezért szakaszléptékben vizsgálódva megnő az áramlásra ható ellenállóerő. A műtárgy hatására megváltozik az áramlási struktúra és a medergeometria is, a beszűkített mederrészen és a sarkantyú által leárnyékolt parközeli szakaszon is. Kérdéses, hogy az összetett hatások eredménye képpen hogyan változnak a jellemző vízszintek és a hordalékháztartási jellemzők.

Jelen TDK kutatásban a fent ismertetett kérdéskör vizsgálatával foglalkozunk. A 3D numerikus áramlásmodell és hordaléktranszport modell összekapcsolásával lehetővé válik beavatkozások okozta mederváltozás számítása. Ezt a vizsgálati eszközt választjuk a sarkantyúk által megváltoztatott medergeometria-, valamint a jellemző hidraulikai jellemzők becslésére.

 

A common form of intervention in the regulation of watercourses is the construction of wing dams. With the help of the structure, the net cross-sectional area of ​​the river is narrowed. As a result of the impact, the main channel is expected to deepen, which is primarily a favorable and expected effect, achieving better shipping conditions. On the other hand, wing dams are considered as obstacles to the flow, so when examined on a section scale, the resistance force acting on the flow increases. As a result of the structure, the flow features and bed geometry also change, both in the narrowed part of the bed and in the near-bank zones, downstream the wing dams. Not well-known phenomena e.g. how the characteristic water levels and sediment budget characteristics change as a result of the complex effects.

In the proposed research topic, we address the issue described above. By combining 3D numerical flow model and sediment transport model, it becomes possible to calculate the bed change caused by interventions. This test tool is chosen to estimate the bed geometry as well as the characteristic hydraulic features changed by wing dams.

 

 

Irodalom / Literature:

N. Pinter, A. A.; Jemberie; J. W. F. Remo; R. A. Heine; B. S. Ickes: “Cumulative impacts of river engineering, Mississippi and Lower Missouri rivers”, River Research and Applications 26(5):546 – 571, 2008

G. T. Török; S. Baranya; N. Rüther: “3D CFD modeling of local scouring, bed armoring and sediment deposition”, WATER, 9:(1) Paper 56. 23 p. 2017

 

Konzulens(ek): 
Javasolt képzés: 
MSc téma