Hidrológiai Közlöny 2001 (81. évfolyam)

3. szám - Nagy László: Árvízvédelmi gátak tönkremeneteli valószínűségének meghatározása

37 Árvízvédelmi gátak tönkremeneteli valószínűségének meghatározása Nagy László Országos Vízügyi Főigazgatóság 1012. Budapest, Márvány u. 1/C Kivonat: Az árvízvédelmi biztonság fogalma létben és időben változó, ugyanakkor jelentós mértékben függ az égvén és a közösség fejlettségétől, tűrőképességétől. Ahhoz, hogy a biztonság kezelhető (számszerűsíthető, tervezhető, mérlegelhető) legyen, megfelelő módszerekkel és alapadatokkal kell rendelkeznünk Az árvízvédelmi biztonság műszaki oldala - amely alkalmazza mind a szerkezeti, mind a nem szerkezeti módszereket - számszerűsíthető és nem számszerűsíthető részekre osztható. A biztonság számszerűsíthető része például a töltés magasságának, a töltés rézsű hajtásának vagy a gát biztonsági tényezőjének az előírása. A számszerűsíthető tényezők meghatározására igen nagy műszaki és társadalmi igény mutatkozik. Ebből a szempontból a legfontosabb törekvés a gálsznkailás valószínűségének számszerűsítése. A biztonság nem számszerűsíthető (vagy nehezen számszerűsíthető) része például a riasztás, a védekezés intenzitása, a hullámtéri erdők telepítése vagy a menteti oldali 10 méteres sáv szabadon hagyása stb. Ezen tényezők biztonságnövelő szerepe a hétköznapi ember gondolatvilágában nem is jelentkezik. Kulcsszavak: árvízvédelem, földgál, valószinúségszámitás. Az árvízvédelmi gátak tönkremeneteli valószínűségének meghatározása kükönbözö módokon történhet. Az egyes módszerek eltérő pontosságúak, s becsült megbízhatóságuk alapján a következőképp sorolhatók: - Becsléssel történő közelítés (I. fejezet). - Történelmi adatok feldolgozása alapján történő meghatározás (2. fejezet) Vizsgálni kell a korábban bekövetkezett gátszakadások okát, helyét, méreteit, stb Meg kell határozni, hogy érvényesülnek-e valamilyen trendek, tendenciák. - A lehetséges tönkremeneteli mechanizmusoktól kiindulva, eseményfa alkalmazásával (i. fejezet). - Elméleti megközelítések, valószínűség-számítás alapján (pl Monte-Carlo szimulációval), a lehetséges terhelések és ellenállások alapján - Részletes vizsgálatok - mérések és azok értékelése alapján (4. fejezet). Az altalaj hidraulikus törés valószínűségére végzett meghatározások gyors, roncsolás mentes geofizikai vizsgálaton, talajmechanikai feltáráson, geotechnikai és hidraulikai számításokon alapulnak. Jelen tanulmányban a fenti öt módszer közül néggyel szeretném pontosabban megismertetni az olvasót a teljesség igénye nélkül. A fenti öt módszer együttes alkalmazásával lehet a tönkremeneteli valószínűségeket meghatározni. Az egyes módszerek felhasználhatják egymás eredményeit, vagy kiegészíthetik egymást például: - a műtárgyak tönkremeneteli valószínűségének becslése az 1., 2., vagy 3. bekezdés alapján történhet, - az altalaj hidraulikus talsytörésének elemzése a 4., vagy az 5 bekezdés alapján lehetséges, - a töltések tönkremenetelével kapcsolatban kevés adat áll rendelkezésre, a gátszakadás valószínűségének meghatározása például eseményfa segítségével történhet, - az eseményfa alapján történő közelítés alkalmazhatja a történelmi adatok elemzését stb. A számitások során arra kell figyelni, hogy a vizsgálatok rendszert képezzenek és az eredmények koherensek legyenek. A tönkremenetel (árvízvédelmi gátaknál a gátszakadások) elemzésénél rendkívül fontos, hogy a tönkremeneteli kategóriák egymással kompatibilisek legyenek. A tönkremenetelek csoportosításánál megkülönböztetünk: - Az árvizet kiváltó hidrológiai-, meteorológiai okok szerinti csoportosítást, jeges árvíz, hó olvadásból és esőzésből származó árvíz. 1945 óta bekövetkezett gátszakadásoknál ezen kategóriák megoszlását az /. tfbra mutatja. Az írvizat kiváltó hidrometerológiai okok 1. ábra - A tönkremenetelt előidéző hibás cselekmények szerinti osztályozást tervezési-, kivitelezési- vagy építési hiba, helytelen beruházói magatartás, rossz védekezés stb. eredménye a gátszakadás - A gátszakadás helye szerinti megkülönböztetés: műtárgy, töltés vagy altalaj eredetű tönkremenetel - Ez utóbbi bekezdés tovább részletezhető a tönkremenetelt kiváhó mechanizmusok alapján, például altalaj eredetű gátszakadás létrejöhet hidraulikus talajtöréssel, buzgár általi elmosással stb. (Id. 2. fejezet). 1. A tönkremeneteli valószínűség becslése A tönkremenetel becsléssel történő meghatározása abban az esetben fontos, ha nem rendelkezünk alapadatokkal, illetve az alapadatok előállításának valamilyen akadálya van. Ekkor a meglévő ismeretek rendszerezése alapján jutunk el a számszerűsítés egy szintjére. A vezérelv a veszély — mechanizmus - következmények vizsgálata. A kntikus törési mechanizmus meghatározásával kapcsolatban két módszer alakult ki (ÍJiny 1996) Mindkét módszernél az első lépés a lehetséges tönkremeneteli mechanizmusok meghatározása - Össze kell írni a lehetséges tönkremeneteli mechanizmusokat. - Becslést kell adni a tönkremeneteli értékekből minden egyes mechanizmusra - Meg kell határozni a kritikus tönkremeneteli valószínűséget. - A kritikus mechanizmusból becsülni kell a legvalószínűbb mechanizmust. - Ez alapján a legvalószínűbb törési érték meghatározható, amiből - Becsülni kell a tönkremeneteli valószínűséget