Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)

4. szám - Horváth Emese: Tározók megfelelő biztonságú tervezéséhez figyelembe veendő árvízhozam

HORVÁTH Emese. . Tározóra biztonságos Arvizhozam 235 A megbízhatósági vizsgálat során elsőséget kell adni a: - szivárgó vízmennyiség mérésének, - a víznyomás mérésének a gátban és a gát bekötésénél, - a rézsű megfigyelésének nem rugalmas alakváltozású mozgás esetén. Egy lehetséges eseménysort mutat be példaként az 1. ábra A szakirodalomban szereplő példák rávilágítottak, hogy a mérés, megfigyelés és ellenőrzés segítségével akkor tudjuk hatékonyan megelőzni a baleseteket, ha azok időben és térben megbízhatók. Mindez nemcsak a megfigyelésre, mérésre és az ellenőrzésre vonatkozik, hanem ugyanilyen mértében az azt követő döntéshozó és elhárító intézkedésekre is. Mindebből az következik, hogy az emberi - megelőző illetve hatáscsökkentő - beavatkozás különösen akkor előnyös, ha a tározó partjához közeli területeken visszarágó erózióval vagy földcsuszamlással számolhatunk. Valamennyi biztonsági vizsgálat során mérlegelni célszerű, hogy a megfigyelés, mérés és ellenőrzés milyen pontossággal, megbízhatósággal és gyakorisággal végzendő. Mivel ez idő szerint ennek megítélése nagyon bonyolult, ezért az emberi beavatkozás által okozott biztonságnövekedést a továbbiakban nem vizsgáljuk. 2. táblázat: A gátaknál előforduló veszélyek és események megjelölése Az előfordulás és kimenetel valószínűség meghatározásának módja Veszélyforrások és események Alapok Számítás Rézsű tönkremenetel Nyírási tönkremenetel Repedés kialakulása Egyenlőtlen süllyedés Szűrőréteg hibásodása Erózió az illesztéseknél Felszín alatti mozgás Fizikai modellek Anyagtulajdonságok és azok változásai A hatások és a változások törvényszerűségeinek ismerete Tapasztalat (statiszüka) Árapasztó túlterhelése Gátkorona meghágása Dinamikus hatás okozta tönkremenetel.. Árvizek, földrengések Megfigyelések A fentiek dokumentálása és a változások törvényszerűségeinek ismerete Mérnöki vélemény (becslés) Építési hiba Fenéktlritö hibája Építés, vagy üzem alatt keletkező kommunikációs csőd Vizsgálatok, mérések és ellenőrzések hatása Hajó hatása Eltömődések gyakorisága és hatása Más területeken előforduló analóg esetekre vonatkozó konklúzió Számos hasonló képzettségű és tapasztalatú személy által javasolt egyéb vizsgálat Itt nélkülözhetetlen: érzékenységi vizsgálat, szükség esetén iterációs javítás A 2. táblázat alapján megállapítható, hogy bármely az építés előtt végzett megbízhatósági vizsgálat, mely tartalmazza az építés során előforduló hibákat és a kommunikációs problémákat automatikusan több kedvezőtlen hatással jelentkezik, mintha a vizsgálatot a gát sikeres üzembehelyezése után végeznénk. Tulajdonképpen mindkét esetben ugyanazon építménnyel foglalkozunk, a gát tönkremenetelének valószínűsége nem változhatott, csupán a műtárggyal kapcsolatos ismereteink különböznek. A megbízhatósági vizsgálat tehát időpont függő. A korábbi példánk alapján azt is mondhatnánk, hogy a vizsgálat eredménye annál kedvezőbb, minél régebben működik a gát. Érdemes azonban egy másfajta gondolatmenetet is figyelembe venni Eszerint a szerkezet korának növekedésével új veszélyek léphetnek fel. Előfordulhat pl, hogy kezdetben körültekintőbb a monitoring, vagy, hogy a gátak tulajdonosváltása esetén a profitorientált új vezetés nem törődik a költséges és időigényes javításokkal 4. Adatok, feltételezések A valószínűségi analízis azt feltételezi, hogy valamenynyi befolyásoló tényezőről adatok állnak rendelkezésre, illetve ezek változásáról is vannak adatok. Ez a hatásra és ellenállásra, az anyag paraméterekre, a nyomásra, az adott esemény gyakoriságára, a sikeres és az eredménytelen megelőző intézkedésekre egyaránt vonatkozik Az eddigi tapasztalatok szerint a valószínűségi megbízhatósági vizsgálatokhoz nem áll rendelkezésre a megfelelő adatbázis. Különösen nehezít a helyzetet, hogy sokszor csak utólagos - építés utáni - vizsgálat eredményei, illetve esetenként csak determinisztikus vizsgálatok számára készült laboratóriumi és helyszíni mérési adatok, minőség ellenőrzési információk állnak rendelkezésre. A mintavételek száma nem elegendő ahhoz, hogy akár egy félig megbízható statisztikai paramétert meghatározzon Csak kevés egyszerűsítéssel élhetünk anélkül, hogy komoly hibát elkövessünk. így a 3. táblázat alapján több befolyásoló tényezőt determinisztikusnak vehetünk, bár szigorúan nézve ezek is valószínűségiek Jelentős problémát okoz a talajjal és az alapozási felülettel kapcsolatos adathiány. Ugyancsak nehéz a visszamenőleges adatgyűjtés, ha a megbízhatósági vizsgálatot a meglévő műtárgynál kell elvégezni, mivel a gát alatti talaj már takarva van 3. táblázat: A befolyásoló tényezők csoportosítása Hatások jellemzése Determinisztikus Valószínűségi Önsúly (Eurocode 1 meghatározása alapján) Víznyomás Hőmérséklet eloszlás Geometriai paraméter Vízzáróság Modell pontosság Földrengés Gyakori árvizek Nyomószi lárdság Húzószilárdság Rézsűhajlás Kohézió Erózióval szembeni ellenállás Szemrevételezés/ellenőrzés sikere 5. Az emberi megbízhatóság hatása A megfigyelés, mérés és ellenőrzés hatásáról a 3.3 pontban foglalkoztunk. Most ennek két komponensét: - a veszélyt jelentő indikátor felismerésének műszaki megbízhatóságát és - a mérést, értesítést, szervezést és döntéshozást végző személy megbízhatóságát emeljük ki. Amíg az atomerőművek esetében már 1980 óta létezik ilyen vizsgálat, a gátak és tározók vonatkozásában az analízis ez ideig még nem teijedt ki az emberi megbízhatóságra. A Bundesministerium für Forschung und Technologie (1988) a megfigyelő berendezésekkel kapcsolatos feladatok végzése, illetve az értékek regisztrálása terén tett kísérletet az emberi hiba valószínűségének meghatározására 6. Az elfogadható kockázat 6 1. A fennmaradó kockázat A természeti hatások szélső értékeinek meghatározása nagyon bonyolult feladat; mindig előfordulhat egy, a maximálisként előre jelzett mértéket is meghaladó esemény. A gátaknál a maximális árvízszint meghatározásakor jelentkezhet ez a probléma. A fennmaradó kockázat figyelembevételével azonban olyan „túlzott biztonságot" írunk elő a gátépítésnél, amelyet pl. a hajóépítésnél (legszélsőségesebb hullámzás) vagy a repülőgépék tervezése során (legszélsőségesebb szélroham) nem teszünk, mivel akkor egy repülő sem