Élőhely szempontú folyószabályozás támogatása korszerű terepi mérésekkel és számítógépes modellezéssel

Hasonló dokumentumok
Terepi mérési beszámoló

Folyami hidrodinamikai modellezés

Hordalékviszonyok hatása az árvízi biztonságra a Tisza-völgyben avagy mit tudunk manapság mérni, modellezni és mindebből becsülni

Kaotikus elkeveredés folyadékokban: (folyókban-tavakban-érrendszerben)

A hazai hordalék-monitoring helyzete és javasolt fejlesztése

Hajók keltette hullámzás hatásának terepi feltárása a litorális zónában Fleit Gábor1, Baranya Sándor1, Krámer Tamás1, Józsa János1, 2 Kivonat:

A víz ereje és elkeverő hatása

2D hidrodinamikai modellek alkalmazása a Duna alsó szakaszán a kisvízi szabályozásban

LEVEGŐZTETETT HOMOKFOGÓK KERESZTMETSZETI VIZSGÁLATA NUMERIKUS ÁRAMLÁSTANI SZIMULÁCIÓVAL

Élőhely szempontú folyószabályozás támogatása korszerű terepi mérésekkel és számítógépes modellezéssel

Akusztikus mérések folyami alkalmazásai

Veszélyes Duna-szakaszok hidrodinamikai modellezése folyószabályozás tervezéshez I. konferencia

A nagyvízi mederkezelési tervek készítésének tapasztalatai az ÉDUVIZIG működési területén

Hajók keltette hullámzás hatásának terepi feltárása a litorális zónában

AZ ÁRVÍZI KOCKÁZATKEZELÉS (ÁKK) EGYES MÓDSZERTANI KÉRDÉSEI MÉHÉSZ NÓRA VIZITERV ENVIRON KFT.

Hajózás a Maros folyón

A Nagyvízi mederkezelési tervek készítése Igazgatóságunk területén. Győr, február 24. Dunai Ferenc Árvízvédelmi és Folyógazdálkodási Osztály

A Balaton szél keltette vízmozgásainak modellezése

Atomerőmű a Duna mellett

Az ultrahangos mérőeszközök elterjedése a vízrajzi szolgálatban

39. Meteorológiai Tudományos Napok, Budapest, november

XXXIV. ORSZÁGOS VÁNDORGYŰLÉS

Szabadfelszínű áramlások két- és háromdimenziós numerikus modellezése folyókban, ártereken és tavakban

Diplomamunkám felépítése

Velencei-tavi partfal rekonstrukció előzményei és a megvalósítás feladatai

Szél keltette sekélyvízi hullámzás vizsgálata és modellezése

Villámárvíz modellezés a Feketevíz vízgyűjtőjén

1 ÁLTALÁNOS JELLEMZŐK

Vízlépcsők építése attraktív beruházások

Hidrológiai és medermorfológiai tényezők hatása a halak elterjedésére és élőhely használatára a Duna Gönyü-Hercegszántó közötti szakaszán

Térbeli struktúra elemzés szél keltette tavi áramlásokban. Szanyi Sándor BME VIT. MTA-MMT konferencia Budapest, június 21.

Egyidejű hidrodinamikai és morfológiai vizsgálatok a Dunán

Mezőgazdasággal kapcsolatos hidromorfológiai terhelések és hatások a vízgyűjtő-gazdálkodási tervekben

Nagyfeszültségű távvezetékek termikus terhelhetőségének dinamikus meghatározása az okos hálózat eszközeivel

Aktuális CFD projektek a BME NTI-ben

Duna Régió Stratégia Projektfinanszírozási Konferencia Külgazdasági és Külügyminisztérium Budapest, március 26.

1 ÁLTALÁNOS JELLEMZŐK

Bodonhelyi holtágrehabilitáció mintakeresztszelvénye M=1:150. Holtág a föág bal oldalán Mv=1:100 Mh=1:1000

FELSZÍNI VÍZMINŐSÉGGEL ÉS A HIDROMORFOLÓGIAI ÁLLAPOTJAVÍTÁSSAL KAPCSOLATOS INTÉZKEDÉSEK TERVEZÉSE A

Mederfelmérés korszerű mérőrendszerekkel DR. CSOMA JÁNOS MÉRŐHAJÓ

Folyók hidromorfológiai vizsgálatánál alkalmazott geodéziai és mélységmérési módszerek

Biomechanika előadás: Háromdimenziós véráramlástani szimulációk

Folyószakaszok áramlási és morfológiai viszonyainak térbeli vizsgálata

REGIONÁLIS KLÍMAMODELLEZÉS AZ OMSZ-NÁL. Magyar Tudományos Akadémia szeptember 15. 1

Lebegtetett hordale k vizsga lat mu ltja, jelene, jo vo je a Felso - magyarorsza gi Duna-szakasz pe lda ja n keresztu l

Hidrodinamikus kavitáción alapuló víztisztítási módszer vizsgálata

Magyarország-Budapest: Mérőműszerek 2015/S (Kiegészítés az Európai Unió Hivatalos Lapjához, , 2015/S )

FOLYAMI HŐCSÓVÁK VIZSGÁLATA. Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék. Szabó K. Gábor

1 ÁLTALÁNOS JELLEMZŐK

Korszerű mérőeszközök alkalmazása a gépszerkezettan oktatásában

1 ÁLTALÁNOS JELLEMZŐK

Kőzetállapot-előrejelzés mélyfúrás-geofizikai mérések alapján vágathajtás irányítás céljából. Tartalom

SZAKDOLGOZAT VIRÁG DÁVID

Emlékeztető A VGT2 Társadalmasítása érdekében MFGI ben MONITORING témakörben tartott fórumon elhangzottakról

Artériás véráramlások modellezése

Ivóvíz minőség, az ivóvíz forrása és a vízbázisok veszélyeztetése

1 ÁLTALÁNOS JELLEMZŐK

A Közép-Duna árvízkockázat kezelési (ÁKK) tervezési egység a Közép-Duna-völgyi és a Közép-dunántúli vízügyi igazgatóságok működési területét érinti.

Antropogén hatásra bekövetkezett hidromorfológiai változások a Dráván Andrási Gábor

1 ÁLTALÁNOS JELLEMZŐK

Kérdések. Sorolja fel a PC vezérlések típusait! (angol rövidítés + angol név + magyar név) (4*0,5p + 4*1p + 4*1p)

1 ÁLTALÁNOS JELLEMZŐK

1 ÁLTALÁNOS JELLEMZŐK

Antal Gergő Környezettudomány MSc. Témavezető: Kovács József

CFX számítások a BME NTI-ben

Hullámtéri és mentett oldali vízpótlás a Szigetközben módszerek és eredmények

FAVA XIX. Konferencia a felszín alatti vizekről március Siófok. Szongoth Gábor Hévízkút monitoring (TwM)

Hullámtéri feliszapolódás vizsgálata 2D modellezéssel

Hidraulika II. Hordalék: a felszíni vizekben a vízzel együtt (de nem feltétlen azonos sebességgel) mozgó szilárd anyagok gyűjtőneve

Készítette: Halász Csilla ÉMVIZIG Miskolc. Az előadás november 30-án szakdolgozat prezentációként került bemutatásra.

Artériás véráramlások modellezése

A Rába nagyvízi mederkezelését megalapozó 2D lefolyásmodellezés

jellemzése 602,4 km 2 7,85 millió m 3 )

KORSZERŰ ÁRAMLÁSMÉRÉS I. BMEGEÁTAM13

A folyó, mint a nagyvízi meder része Keresztgátak kialakítása fizikai kisminta-kísérlet segítségével

Folyótorkolatok numerikus morfodinamikai

A szigetközi MODFLOW modellezés verifikálása, paraméter optimalizálás izotóp-adatokkal

Magyar Hidrológiai Társaság Soproni és Győri Területi Szervezet XVI. FERTŐ ANKÉT

Tógazdasági és természetesvízi károk mérséklésének lehetőségei Halasi-Kovács Béla Magyar Akvakultúra Szövetség

A magyarországi Tisza egy reprezentatív szakaszának hidromorfológiai jellemzése

1. ábra Modell tér I.

Távérzékelés a precíziós gazdálkodás szolgálatában : látvány vagy tudomány. Verőné Dr. Wojtaszek Malgorzata

A Principális-csatorna nagykanizsai védvonalának geotechnikai vizsgálata

A nagyvízi meder vízszállító képessége hullámtéri vízhozammérések, azok problémái

Technikai áttekintés SimDay H. Tóth Zsolt FEA üzletág igazgató

Baja környéki vizes élőhelyek helyreállításának tájökológiai vizsgálata

Számítógépes szimulációs eljárások ökohidraulikai alkalmazhatóságának vizsgálata

A VIZEK MINŐSÉGÉNEK HELYREÁLLÍTÁSA ÉS MEGŐRZÉSE. Dr. Perger László

Vízkárelhárítás. Kisvízfolyások rendezése

GEOFIZIKAI MÉRÉSEK. Földtudományi mérnöki mesterszak / Geofizikusmérnöki szakirány. 2017/18 II. félév. A kurzus ebben a félévben nem indult

Mérnöki módszerek a katasztrófa-megelőzésben

Balaton levezető rendszerének korszerűsítése (KEHOP ) programozási időszak

VÍZFOLYÁSOK FITOPLANKTON ADATOK ALAPJÁN TÖRTÉNŐ MINŐSÍTÉSE A VÍZ KERETIRÁNYELV FELTÉTELEINEK MEGFELELŐEN

Tartalomjegyzék. Hidrológiai Közlöny. Bíró Péter: Megnyitó... 5 SZAKCIKKEK

9. FEJEZET MEGVALÓSÍTHATÓSÁGI VÁLTOZATOK ÉRTÉKELÉSE, KÖLTSÉG-HASZON ELEMZÉSE

Katasztrófa-megelőzési fejlesztési irányok a Műegyetemen

BUDAPEST III. KERÜLET CSILLAGHEGYI ÖBLÖZET ÁRVÍZVÉDELMI FEJLESZTÉSE RÓMAI PARTI VÉDMŰ JÚNIUS 14. BUDAPEST FŐVÁROS KÖZGYŰLÉSE PREZENTÁCIÓ

Talajmechanika. Aradi László

Természetvédelmi tervezést támogató erdőállapot-felmérési program: célok, választott módszerek, minőségbiztosítás

Brockhauser Barbara, Deme Sándor, Hoffmann Lilla, Pázmándi Tamás, Szántó Péter MTA EK, SVL 2015/04/22

Átírás:

Élőhely szempontú folyószabályozás támogatása korszerű terepi mérésekkel és számítógépes modellezéssel 2016. November 15., Győr Fleit Gábor Dr. Baranya Sándor Dr. Józsa János MSc hallgató, BME VVT egyetemi docens, BME VVT rektor, tanszékvezető egyetemi tanár, BME VVT

Előadás felépítése 1. Bevezető 2. Vizsgálati terület bemutatása 3. Mellékág kialakításának vizsgálata 4. Hullámzás hatását mérséklő kavicspad kialakításának vizsgálata 5. Összefoglalás 6. Következtetések

Bevezető Vízépítési létesítményekkel szemben támasztott elvárások Vízi élőhelyek figyelembe vétele (EU VKI) Hazánkban egyelőre nagyon kevés élőhelyhidraulika témájú tanulmány született Nehezen alakul ki érdemi párbeszéd mérnök és biológus között Halak viselkedésével és élőhely preferenciájával kapcsolatos hazai kutatások hiánya Mérnöki tervezésre mérsékelten alkalmas adatok Hajók keltette hullámzás kedvezőtlen hatásai felismerésre kerültek a biológus oldalról kézzelfogható kapcsolatok felállításának hiánya Folyami élőhely jellemzés komplex feladat Ennek egyik fontos eleme az áramlási és medermorfológiai szempontú vizsgálatok

Vizsgálati terület Duna 1676-1672 fkm szelvényei közt (Váci ág) Sarkantyúk áramlási és morfológiai szempontból komplex szakasz Élőhely viszonyok javítását célzó beavatkozások

Tervezett beavatkozások Felvízi művek környezete Sarkantyúk part közeli szakaszának bontása Part menti sáv mederrendezése Kavicspad kialakítása Alvízi művek környezete Természetes vízfolyások jellegét tükröző, meanderező mellékág kialakítása, (poolriffle)

Terepi mérőműszerek Hajóból áramlás és morfológia Akusztikus Doppler elvű áramlásmérő műszer (ADCP) Álló hajós Mozgó hajós RTK-GPS Sarkantyúk geodéziai felmérése Harangos mederanyag mintavevő Pontbeli mederminták Utólagos laborelemzésből szemösszetételi görbe Partról hullámzásmérés Pontbeli sebességek mérése ADV műszerekkel Nagy frekvenciájú nyomásmérések GoPro kamera Képfeldolgozáson alapuló áramlásmérési módszer (LSPIV) Harangos mederanyag mintavevő RTK-GPS Partközeli zóna részletes felmérése

Medermorfológia ADCP mélységmérések alapján + geodéziai felmérés (GPS) Háromszög rácshálóra interpolálva Mederváltozások 2013. június-július között Felvízi sarkantyú orránál intenzív mélyülés Sarkantyúk közötti finom hordalék kimosódása

Áramlási sebességek Kis- és középvízkor visszaáramlás a művek hatására A limány jól kirajzolódik az vektormezőn Nagyvízi állapotban az áramlás elveszti a sarkantyúk kölcsönözte karakterét

Numerikus modellezés (3D) NTNU-n fejlesztett 3D numerikus megoldó SSIIM Validáció a 2013-as árvízi ADCP mérések alapján (Q = 6570 m 3 s -1 )

Élőhelyhidraulikai mintaalkalmazás Megfelelőségi indexek (Aadland és Kuitunen, 2006) Amerikai folyók halállományának vizsgálata élőhely preferenciák számszerűsítése Vízmélység Áramlási sebesség (Mederanyag frakció) Több tíz halfaj különböző életciklusainak leírása: Felnőtt Fiatal Ivadék Ívóhely Sander Vitreus (Walleye)

Élőhelyhidraulikai mintaalkalmazás

Hullámzásmérés Nyomás adatsorok spektrumának meghatározása Nyomás értékek kompenzációja Hidrodinamikus nyomás értékek átszámítása vízfelszínmozgásra Vízlengés és turbulens fluktuáció leválasztása Adatsorok darabolása (60 s) hullámparaméterek időbeli változásának becslése a spektrumok alapján T m01 = m 0 m 1 H m0 = 4 m 0 m i = 0 f i S f df

Large-scale particle image velocimetry Képfeldolgozáson alapuló felszíni áramlási sebesség becslés Újszerű alkalmazás: part közelébe érkező és ott megtörő hullámfrontok terjedési sebességének becslése:

Eróziós erők becslése LSPIV alapján A hullámfrontok maximális haladási sebességei alapján fenékcsúsztatófeszültség becslés a következő feltételezésekkel: A víz sekélysége miatt 2D megközelítés u = u A módszer a felszíni áramlási sebességeket u felsz becsli, A u és u felsz egyenesen arányos, az arányossági tényező 0,85 (Dramais et al., 2011) u(z) = u = 0,85 u surface τ = 1 ρfu u 2

Numerikus modellezés (2D) Egy rövid, kiragadott szakasz modellezése, állandó hullámparaméterekkel Megtörő hullámok reprodukálása numerikusan elhabolásos erózió hatása? Terepi mérések relevanciája: További vizsgálatok szükségesek! Nyomásmérések peremfeltételek (A = 4 cm; T = 2,8 s) GPS mérések geometria Mederanyagmintavétel mederfenék érdessége (k s = 3 * d 90 15 mm) Fenékközeli sebességmérések modell ellenőrzése

Numerikus modellezés (3D) Tervezett állapot beépítése a modellbe Összehasonítás: Jelen állapot Tervezett állapot Rácsháló generálási korlátok egyszerűsítés

Élőhelyhidraulikai mintaalkalmazás Hullámparaméterek és sebességmérések alapján fenék-csúsztatófeszültség τ Elsodródó makrogerinctelen fajok száma és τ közti kapcsolatok (Gabel, 2012) különböző fajok, különböző élőhely típusok

Összefoglalás Célirányos terepi mérések és adatfeldolgozás eredményei: Medertérkép(ek) készítése (ADCP + GPS) 3D áramlási sebességek feltárása (ADCP) Hullámelméleti paraméterek becslése (Nyomásmérő) Hullámzás hatására kialakuló fenékközeli áramlási sebességek értékelése (ADV) Part közelében megtörő hullámok eróziós hatásának becslése (LSPIV) A terepi mérések az adott állapot élőhely szempontú jellemzésére alkalmasak, továbbá kivétel nélkül támogatják a számítógépes modellezést is. A numerikus modellekkel ki nem mért, illetve ki nem mérhető állapotok is értékelhetők!

Következtetések Hazai halfajok viselkedésének és élőhely választási szokásainak vizsgálatára alapvető szükség van. Hidromorfológiai alapon történő folyami élőhely értékelés csak egy, de fontos elem a számos jellemzés közül (biológiai, kémiai stb.). Ezek térben és időben változnak még komplexebb feladat számos tudományág összekapcsolását igényli. Hazai szinten a hidromorfológiai adatelemzéseken nyugvó állapotértékelés előrehaladott. Terepi mérések + számítógépes modellezés hatásvizsgálatok készíthetők már a tervezési fázisban.

Köszönöm a figyelmet! Hivatkozások 1. Aadland L. P., Kutumen A (2006).: Habitat suitability criteria for stream fishes and mussels of Minnesota. Minesota Department of Natural Resources, Division of Fish and Wildlife, Fisheries Managemenet Section [and] Division of Ecological Services. 2. Dramais G., Le Coz J., Camenen B., Hauet A. (2011): Advantages of a mobile LSPIV method for measuring flood discharges and improving stage-discharge curves, Journal of Hydro-environment Research 5 (2011) 301-312. 3. Gabel F. (2012): Impacts of ship-induced waves on benthic macroinvertebrates. PhD Thesis, Landwirtschaftlich-Gartnerischen Fakultat der Humboldt-Universitat zu Berlin.