Hidrológiai tájékoztató, 2011

DIPLOMAMUNKA PÁLYÁZATOK - Dunka József: Árvízvédelmi gátak megbízhatósági eljárás szerinti méretezése

—Béta-eloszlás »Normális eloszlás —Gamma-eloszlás —Lognormális eloszlás 1. ábra. Iszap talaj áteresztőképességi együtthatójának sűrűségfüggvénye {Kádár, 2009) vizsgálatai segítségével végeztem. A feldolgozást követően megállapítható, hogy nincs olyan jellegzetes eloszlás, mely szignifikánsan jobb illeszkedést mutatna a normális eloszlásnál, így annak alkalmazása helytálló lehet a teljes valószínűségi modelben. Az Eurocode szabványokban használt karakterisztikus érték számítását két különböző módon is elvégeztem - sűrűségfüggvények és Schneider ajánlása alapján - így lehetőségem nyílt a két módszer összehasonlítására. Megállapítottam, hogy a Schneider-féle képlet rendszerint a biztonság javára közelíti a karakterisztikus értéket, továbbá az összehasonlítás szemléletesen mutatja, hogy az Eurocode szabvány statisztikai alapokon nyugszik. Az építési geometria statisztikai jellemzését saját mérések segítségével próbáltam elvégezni, a szerkezetességet leíró geometriai jellemzők - réteghatárok egymáshoz viszonyított helyzete, gáttesten belüli szerkezeti elemek pozíciója - esetében a meghatározás módjának lehetőségeit dolgoztam ki elvi szinten. A vízterhelés statisztikai leírására a VKKI-ból kaptam értékes információkat, az árvízi tartósság, illetve annak az áramlási viszonyokra gyakorolt hatását pedig saját számítások segítségével mutattam be. A tönkemeneteli mechanizmus vizsgálatát követően kidolgozott feladat segítségével illusztráltam a Monte Carlo módszer alkalmazásának gyakorlati lehetőségét homogén keresztszelvény esetében, GeoStudio Slope/W program segítségével. A program adottságai meglehetősen szűkek, valószínűségi változóként csak a talajfizikai paraméterek beépítése lehetséges, az egyes vízállásokhoz külön-külön kell meghatározni a tönkremeneteli valószínűség értékét, így a mintakeresztszelvény esetében a keresztmetszet tönkremenetelének bekövetkezési valószínűségét a teljes valószínűség tételével számítottam ki. A dolgozat tartalmazza még az érzékenységvizsgálat bemutatását is, mivel a Monte Carlo módszer végeredménye nem reprezentálja az egyes paraméterek változásának feladatra gyakorolt hatását. Összefoglalás A Monte Carlo analízissel történő tönkremeneteli valószínűségszámítás fejlődőben van, azonban jelenleg a szoftverezettség még nem tesz lehetővé egy olyan számítást, melyben a geometria, a vízterhelés, és a talajfizikai paraméterekek is valószínűségi változóként jelennének meg. Diplomamunkám célja az volt, hogy bemutassa az árvízvédelmi gátak tönkremenetelivalószínűség-számításának menetét, feltárja, hogyan jellemezhetőek és hogyan határozhatóak meg a számítás bemenő adatai, rámutasson a hagyományos mérnöki eljárásoktól való különbözőségekre. A fejezetek tematikusan kerestek választ arra a kérdésre, hogy mely jellemzők és paraméterek felhasználása szükséges a Monte Carlo analízis folyamán, ha árvízvédelmi gát tönkremeneteli valószínűségét szeretnénk meghatározni. Méréseim és számításaim alapján a talajfizikai paraméterek normális eloszlással közelíthetőek, a geometriai változékonyság vizsgálatával foglalkozó fejezetrész azonban a kor lehetőségeit figyelembevéve nem építhetők be a számításba. Meghatározó kérdéseket vizsgálnak a teheroldal és a modellezés kérdését részletező fejezetek, amelyek szépségét az adja, hogy a probléma elemzésekor két különböző szakterület találkozik: az árvízi vízszinteloszlás-meghatározásán vízügyi szakemberek, matematikusok és hidrológusok dolgoznak, míg egy gátszelvény tönkremeneteli analízisével a geotechnika avatott szakemberei foglalkoznak. Az árvízvédelmi gátak tönkremenetelivalószínűség számítása ma még nem egy elterjedt eljárás, szoftverezettségének bővítése még számos lehetőséget rejt. A téma kutatása és fejlesztése azonban mindenképpen szükséges, hiszen a gazdaságossági igények folyamatos növekedése miatt a közeljövőben valószínűsíthető az eljárás rohamos térhódítása. Köszönetnyilvánítás Szeretnék köszönetet mondani konzulenseimnek, dr. Nagy László és dr. Szepesházi Róbert tanár úraknak a diplomadolgozat elkészítésében nyújtott segítségükért, értékes tanácsaikért, észrevételeikért. IRODALOM Danka, J.: Az áteresztőképességi együttható statisztikai paramétereinek meghatározása, TDK-dolgozat, 2008. Frank, R. Bauduin, C„ Driscoll, R., Kawadas, M., Krebs Ovesen, N., Orr, T., Schuppener. B.\ Designer's Guide to EN 1997-1 Eurocode 7: Geotechnical rules, Thomas Telford Ltd., 2004. Kádár. /.: A nyírószilárdság és a nyírószilárdsági paraméterek statisztikai jellemzése, TDK-dolgozat, Budapest, 2009. Rétháti, L.: Valószínűségelméleti megoldások a geotechnikában. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1985. Szepesházi, R.: Geotechnikai tervezés, DPD Kit, Budapest, 2008. Tóth, S.: Árvízvédelmi problémák áttekintése Magyarországon, Proceedings of the UK/Hungarian Workshop on Flood Defence. Budapest, pp. 57-78, 1993. 25