Hidrológiai Közlöny 1989 (69. évfolyam)

3. szám - Gayer József: A korszerű csapadékcsatornázásról

134 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1989. 69. ÉVFOLYAM. 3. SZÄM A vízhozamban bekövetkezett változás drámai hatással lehet az elöntések számának és mértékének a növekedésére. Az érintett területek viszonylag kis kiterjedésűek, elsősorban mélyen fekvő utcák, aluljárók, épületek p'ncéi, alagsorai, de az okozott kár a fe ha'mozott értékek miatt igen jelentős lehet, sőt az elöntés emberéletet is követelhet. A másik negatív városi hatás a nyílt vízfolyások fokozódó eróziója. A természetes vízfolyások geometriai viszonyai jól mutatják a vízgyűjtő hidrológiai viszonyaiban beállt változásokat. Átlagos esetben egy Ri=0.35 vízzáró felületi ténvező érték mellett, olyan tetőző vízhozam-növekedésre számíthatunk, ami egy kis vízfolyás keresztmetszetét akár kétszeresére is növelheti. Egy 25 km-es vízgyűjtőn az Egyesült Államokban, a város'asodás hatására, mintegy 75 000 m-'-es eróz

:ót figyeltek meg (Apman. 1974). Á befosadóban következményként fel'épő. szükséges kotrások költségét a köriTményektől függően 550 000—2 290 000 dollárra becsü'ték. További (Magyarországon egyelőre még nem észlelt) nagyvárosi hatás az agglomeráció szél alatti oldalán megf'gyelt növekvő csapadékmennyiség (Unesco, 1980). A csapadékcsatornázás, ill. városi hidrológia iránti, világszerte növekedett figye'met mutatja a háromévenként (utódára 1987-ben, Svájcban) megrendezett Városi Csapadékcsatornázási Nemzetközi Konferencia. Sajná'atos a hazai elméit és gyakorlat elszakadása a fejlett infrastruktúrájú országokhoz képest, bár a m^eiei^nés alatt ál'ó MI—10—455 sz Belterületi vízrendezés c. műszaki iránvelvsorozat kidolgozása a felzárkózás irányába tett lépés. 2. A városi hidrológia és hidraulika jellemző vonásai A városi hidrológia és hidraulika fő elemeit az alábbiak jellemzik: (aj Az érintett terület viszonylag kicsi, nagyságrendileg néhány km

2, extrém esetekben sem több mint néhány száz km

2; (b) A mértékadó csapadék konvektív típusú, jellemzője rövid tartósság, heves intenzitás. A csapadék tér- és időbeli eloszlását lényeges figyelembe venni; (c) A vízgyűjtő hidrológiai paraméterei időfüggőek, a szezonális változásokon kívül az állandó emberi tevékenység módosítja a jellemzőket. A módosított vízgyűjtő nem szükségszerűen konform a természetes vízgyűjtővel; (d) A kialakuló áramlás nem egyenletes, nem permanens. Az áramlás zárt csatornaszakaszokon szabad felszínűből nyomás alattivá válhat és viszont; (e) A hálózatban kialakuló áramlás duzzasztásnak, tározási hatásoknak van kitéve; (f) A víz mennyiségén kívül a minőség is lényeges. A részletekben országonként és területenként természetesen lehet különbség. A felmerülő problémák három fő csoportba oszthatók : (1) Méretezési problémák, azaz a csatornázási létesítmények (méretek, lejtések stb.) meghatározása; (2) Üzemeltetési problémák, melyek esetében a méretek ismertek (meglevők vagy már meghatározottak) és a rendszer viselkedését kell előre jelezni vagy értékelni; (3) Koncepciókialakítási problémák, amikor a záporvíz-elhelyezési stratégiákat, alternatívákat kell értékelni, gyakran hidraulikai és hidrológiai részletek ismerete és pontossági igények nélkül. A jó csapadékvíz-gazdálkodási program mindhárom problémakört felöleli. 3. A csapadékcsatornázás fejlődésének és jelenének áttekintése 3.1. A csapadékcsatornázás fejlődése Az újkori városi csapadékcsatornázást az ipari forradalommal együtt járó városiasodási folyamat indította el a XIX. században. Az európai városok, élükön Londonnal, a múlt század középső harmadában kezdték a csatornarendszerek kiépítését. A fejlődés a következő néhány évtizedben még lassú volt, nagyobb ütemű építkezések csak a század utolsó évtizedében kezdődtek. Ez már a mennyiségi szemlélet kora, ami a máig használt, racionális módszert (Kuichiing, 1889) hozta. Figyelemre méltó, hogy Martin József a pssti o'dal általános csatornázására, 1884-ben készített tervében már használta a csapadékintenzitás, lefolyási tényező, késleltetés foga'makat. Kár, hogy munkája nem vált nemzetközileg ismertté. A mennyiségi személet kora kb. az 1960-as évek közepéig tartott. Ekkorra, a 11. világháború utáni gyors műszaki fejődés negatív következményeként, az ipari és közlekedési szennyező anyagok számottevő mértékben jelentek meg a városi vízgyűjtő területekről származó vizekben. Ez a folyamat együtt járt a városi tercetek és a vízzáró felületi arányok gyors növekedésével is. A véges pénzügyi forrásokkal történő gazdálkodás rendszerszemléletet igényelt a települések infrastrukturális gondjainak megoldására. Minőségi kérdések kerültek egérbe időnként még a mennyiségiek rovására is. Ugyanakkor szembe kellett nézni az elöregedett hálózatok okozta gondokkal is. Ekkor kezdik alka'mazni a záportározókat a hálózatok tehermentesítésére. A felmerülő problémák már nem oldhatók meg egyszerű „szerkezeti" úton. A „nem szerkezeti" megoldások (hosszú távú városfejlesztési tervek vagy a meglevő művek hatékony üzemeltetése csapadékesemény során) éppoly fontossá válnak. Ez a megközelítés vezetett el a következő, az 1970-es években kezdődött korszakhoz, amit a városi eredetű vizekkel történő optimális gazdálkodás jellemez. tekintetbe véve a meglevő lehetőségeket, a kockázatot, biztonságot, gazdaságosságot és környezetvédelmet. A csapadékvíz elvezetésének tapasztalaton alapul gyakorlatából napjainkra egy rendkívül komplex tudományterület fejlődött ki. 3.2. A csapadékcsatornázás jelene A komplex tudományterület négy fő ágra bontható, úgymint: (1) hidrológia, (2) hidraulika, (3) vízminőség, valamint (4) készletgazdálkodás. Közülük legfejlettebb a hidraulika, míg a legkevésbé előrehaladott a készletgazdálkodás. Ennek történe'mi, tudományos és gyakorlati okai vannak. Jelen tanulmány fenti területek közül az első kettőre kíván szorítkozni.