Budapest University of Technology and EconomicsFaculty of Civil Engineering - Since 1782

A folyókban vándorló hordalék térbeli és időbeli alakulása fontos szerepet játszik számos, a folyó használatával kapcsolatos tevékenységben, mint pl. folyó menti élőhelyek védelme, hajózás, ivóvízkivétel vagy árvízlevezetés. A hordalékmozgás jelentős szerepe ellenére, ismereteink korlátosak a jelenség összetettsége miatt és általánosan alkalmazható mérési és előrejelzési módszerek a hordalék mennyiségi vizsgálatára nem állnak rendelkezésre. A méréstechnika és a számítógépi erőforrások rohamos fejlődésével az utóbbi időkben azonban új mérőműszerek és modellezési eljárások fejlesztései kezdődtek meg nemzetközi szinten, ami jelen doktori kutatás alapjául fog szolgálni. A jelölt a kutatása során hazai környezetben, a befogadó tanszék által biztosított infrastruktúra segítségével új, több eltérő módszerre épülő lebegtetett hordalékmonitoring eljárást fog kidolgozni, amelynek segítségével pontosabb képet kaphatunk a térben és időben nagy változékonyságot mutató hordaléktöménység eloszlásról. A különböző módszerek egymást kiegészítve eredményeznek majd a hagyományos eljárásokhoz képest pontosabb és részletgazdagabb információkat a finom hordalék folyóban való vándorlásáról. Az új terepi monitoring eljárás a következő méréstechnikai megoldásokat veszi alapul: i) izokinetikus, pontbeli vízmintavétel; ii) optikai elven működő pontbeli zavarosságmérő (Optical Backscatter Sensor – OBS); iii) akusztikus pontbeli és függélymenti mérőműszerek (Acoustic Backscatter Sensor – ABS, Acoustic Doppler Current Profiler – ADCP). A terepi adatgyűjtésen túl a kutatás részét képezi a hordalékminták laboratóriumi elemzésének módszertani vizsgálata is, amelyben a hagyományos vízminta szűrés, kiszárítás, tömegmérés mellett a lézeres elvű töménységmérést is, és annak a hordalék különböző fizikai jellemzőire való érzékenységét is értékelni szükséges. A kutatás során a Duna felső-magyarországi szakaszára, a befogadó tanszék részvételével kialakításra kerülő hordalékmonitoring állomást, mint esettanulmányt alkalmazza a jelölt, de lehetőség szerint egy kisebb, a hidrológiai és hordalékjellemzők alapján eltérő folyóra is végrehajtja a vizsgálatokat. Mint kiegészítő vizsgálati eszköz, a hordalékvándorlás 3D számítógépes szimulációja összekapcsolandó a terepi adatgyűjtéssel, mivel a hordalékmozgás előrejelzését csak modellezési eljárásokkal végezhetjük el. A számítógépes modell a terepi adatok alapján paraméterezhető és igazolható, tehát a mérésekre épül, de vissza is hat a monitoring eljárás fejlesztésére, hiszen nem mért állapotokra előrejelzés tehető és a mérés jobban tervezhetővé válik. Jelölt a numerikus modellezéshez meglévő, szabadon elérhető szoftver(eke)t tesztel, esetleg továbbfejleszt.

A jelölttől elvárt, hogy ismerje a különböző mérési eljárásokat és alkalmazás szinten ismerjen áramlási modelleket. Felvételt nyerve, a kutatáson túl az oktatómunkában, elsősorban a terepgyakorlatokban is kívánatos a részvétel. Ajánlott továbbá egy féléves külföldi tanulmányúton való részvétel, amely a kutatáshoz szorosan kapcsolódik, a befogadó tanszék nemzetközi kutatási együttműködéseihez illeszkedve.