Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi EgyetemÉpítőmérnöki Kar - építőmérnök képzés 1782 óta

Napjainkban a világpolitika egyik meghatározó, újra és újra megújuló témája a globális klímaváltozás. A tudomány jelenlegi legelfogadottabb álláspontja szerint a klímaváltozás legfőbb okozója az emberiség környezetpusztító berendezkedése. A szakemberek többnyire egyetértenek a jelenség létezésében és a probléma megoldásának fontosságában, kérdőjeleket főleg a következményei tesznek.

Nem csak a tudományos közösségekben, de a civil lakosság körében is ismeretes, hogy környezeti, geográfiai és migrációs krízisek küszöbén áll az emberiség, melynek egyik oka a világtengerek szintjeinek több centiméterrel való emelkedése, mint a klímaváltozás egyik legveszélyesebb következménye. A sűrűn lakott, vagy mezőgazdasági művelés alatt álló óceánparti szükségterületek védelme egyre aktuálisabb feladattá válik a mérnökök és az ökológusok számára.

A trópusi éghajlatú partvidékeken ismeretes a mangrove erdők hullámzást csillapító, illetve hordaléklerakódást kikényszerítő hatása, melyet számos szakirodalmi példa is igazol. Körültekintő mérnöki tervezéssel és szakértői szemlélettel ezek a mangrovesávok direkt módon telepíthetők a kedvező védelmi hatásuk legjobb kihasználása törekedve.

Mivel a fizikai jellemzők mérése valós környezetben körülményes, a mérnöki gyakorlatban népszerű a mangrove erdők áramlásra gyakorolt hatásának laboratóriumi, illetve numerikus áramlástani szimulációk (Computational Fluid Dynamics, CFD) útján történő közelítése. Az ilyen törekvésekről szóló tudományos publikációk száma egyre nő. Az egyik legnépszerűbb módszer esetén merev pálcák sokaságával közelítik a mangrovesávok áramlásra és hullámzásra gyakorolt hatását. A módszer numerikus közelítését tartalmazza az OpenFOAM nyílt forráskódú, ingyenes CFD szoftver is.

A kutatás során a hallgató feladata, hogy feltárja és összefoglalja a legújabb eredményeket a mangrove erdők hullámzást csillapító, hordaléklerakódást kikényszerítő hatásáról, majd ezek alapján felparaméterezzen és összeállítson egy laboratóriumi mérési apparátust, kiemelt figyelmet fordítva a növények hullámzást csillapító hatásának vizsgálatára. A laboratóriumi mérések eredményeivel, melyeket a befogadó tanszék rendelkezésre álló eszközpalettájával kíván feldolgozni és értékelni, a hallgató igazolja a laboratóriumi kísérlet numerikus szimulációs változatát, mely alapjául szolgálhat jövőbeni mangrove-központú kutatások kiterjesztésének, illetve a technológia hazai alkalmazásának is.

Irodalom:

1. Horstman, E. M., Dohmen-Janssen, C. M., Narra, P. M. F., van den Berg, N. J. F., Siemerink, M., & Hulscher, S. J. M. H.: Wave attenuation in mangroves: A quantitative approach to field observations. Coastal Engineering, vol. 94, 47–62 (2014).

2. Maza, M., Lara, J. L., & Losada, I. J.: Tsunami wave interaction with mangrove forests: A 3-D numerical approach. Coastal Engineering, vol. 98, 33–54 (2015).

3. Grivalszki, P., Fleit, G., Baranya, S., Józsa, J.: Assessment of CFD Model Performance for Flows around a Hydraulic Structure of Complex Geometry. Periodica Polytechnica Civil Engineering, vol. 65, no. 1, 109–119 (2021).