Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)

4. szám - Zákányi Balázs–Szűcs Péter: Völgyzáró gát és árvízvédelmi töltések hidraulikai vizsgálata SEEP2D modullal

58 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2010. 90. ÉVF. 4. SZ. .4. Analitikus számítások eredményei A munkánk ezen részében áttekintettük és megvizsgáltuk a gáton keresztüli síkszivárgás analitikus számításának fontosabb módszereit. A módszerek összehasonlítását az alkalmazási lehetőségek felmérésével érdemes kezdeni. A legkönnyebben a módosított Casagrande-Kozeny módszer számítható, ettől kicsivel nehezebb a Casagrande módszer. A legbonyolultabb eljárás a Pavlovszkij módszer, még az ismert egyszerűsítés bevezetésével is [12], Az Casagrande módszer, a módosított Casagrande-Kozeny módszer a fajlagos hozam értékekre (q) közel azonos eredményt adtak, míg a Pavlovszkij módszer eredményei eltérést mutatnak az előzőktől. Az 5. ábrán a Lázbérci-víztározó gátján átszivárgó fajlagos hozam eredményei láthatók a különböző módszerek alapján számítva. Ebből az ábrából is jól látható, hogy a számítási módszerek mennyire eltérő megoldást adnak. A 6. ábrán az árvízvédelmi töltésekre vonatkozó számítások során kapott eredmények olvashatók. Az előző tendencia itt is megfigyelhető. Ezek az eltérések véleményünk szerint a hidraulikai közelítések különbözőségéből adódhatnak. A mentett oldalon a szabad szivárgási felület hosszúságának (a) eredményei alapján (7. ábra) jól látható, hogy legnagyobb értékek a Cassagrande módszeméi adódtak, a másik kettőnél valamivel kisebbeket kaptunk. Az előző tendencia itt is megfigyelhető. Ezek az eltérések véleményünk szerint a hidraulikai közelítések különbözőségéből adódhatnak. A mentett oldalon a szabad szivárgási felület hosszúságának (a) eredményei alapján (7. ábra) jól látható, hogy legnagyobb értékek a Cassagrande módszeméi adódtak, a másik kettőnél valamivel kisebbeket kaptunk. Az eredmények azt mutatják, hogy az analitikus megoldások mennyire eltérőek. A Casagrande módszer és a módosított Casagrande-Kozany módszer hasonlóságot mutat egymással. Bonyolultabb felépítésű és belső szerkezetű gátak esetében az analitikus megoldások még inkább háttérbe szorulnak, hiszen nem képesek a szivárgások megfelelő pontosságú leírására. 3.5. A numerikus megoldás eredményei 3. 5. 1. A SEEP2D modullal kapott modellezési eredmények A modellezéshez a GMS 6-os program SEEP2D modulját alkalmaztuk. Elsőként a gát geometriáját jellemző koordináta értékeket vittük be. Majd elvégeztük a geometria osztását. Ezután a program önmagától generált egy végeselemes rácshálót (8. ábra). Kilépési hosszak az egyes számítási módszereknél 2,18 1,92 1,86 üBzznzL Lázbérc Cigánd Révleányvár Vizsgált gátszelvények • Casagrande • Casagrande-Kozeny • Pavlovszkij Halászhomok 8. ábra. A lázbél A következő lépés az anyagtulajdonságok megadása volt. Ekkor adtuk meg a már fentebb említett szivárgási tényező értékeket. Ennek ismeretében a program képes meghatározni a szivárgási felületek alakját, az ekvipotenciális vonalakat, valamint a q fajlagos hozamot (lásd az ábrán). A továbbiakban a hidrodinamikai nyomásviszonyok alakulását vizsgáltuk. A 10. ábra kitűnően szemlélteti a nyomás-értékek változását a gáttest belsejében. Egyértelműen i-víztározó gátja látható, hogy a víz súlyából adódó nyomás értékek a tározótér felöli oldalon a legnagyobbak. Az árvízvédelmi töltések modellezése során kapott eredményeket alább, az összefoglaló részben ismertetjük. 3.5.2. Az elem- és hálóosztás vizsgálata Az elemek számának a növelése a numerikus módszereknél megegyezik az egyenletrendszert alkotó egyenletek, és ennek megfelelően az ismeretlenek számának növekedésével, ami könnyen meghaladhatja a számítógép erőforrásai