A Magyar Hidrológiai Társaság XXXVIII. Országos Online Vándorgyűlése (2021. szeptember 14-15.)
1. szekció - Vízkárelhárítás - 9. Illés Zsombor (BME - OVF) - Dr. Nagy László (BME): A szeizmikus gátállékonyság fejlődése
talajból áll és/vagy alacsony frekvenciájú gerjesztésnek van kitéve (ezek nagy hullámhosszt eredményeznek) a vízszintes elmozdulások szinkronban lesznek és a merev test feltételezés helyesnek tekinthető (9. ábra). Ha azonban a talaj puha és/ vagy nagy frekvenciával gerjesztődik, vagyis a hullámhossz (A.) jóval kisebb mint a rézsű magassága, akkor fázisok eltérhetnek, azt eredményezve, hogy az elcsúszó tömeg különböző pontjain a szemcsék egymással ellentétes mozgást is végezhetnek (9. ábra). Ebben az esetben a tehetetlenségi erők jóval kisebbek lesznek, mint a merev test (merev blokk) feltételezése esetén (Kramer, 1996). A Newmark-módszer egy adott hely gyorsulás-idő adatsorát tekinti kiindulási adatnak, ez sokszor nem áll rendelkezésre, így a tervezés során ez az eljárás korlátozottan használható. u u a) b) 9. ábra A frekvencia hatása a rézsűn gerjesztett mozgásra (Kramer 1996) NUMERIKUS VIZSGÁLATOK A komplex szerkezettervezési és geotechnikai problémák numerikus módszerekkel történő megoldása az előző két évtizedben fejlődött. Gátak numerikus földrengés vizsgálatára leggyakrabban • a véges differencián alapuló módszert FDM és • a végeselemes módszert FÉM használják. Andrianopoulos és társai (2014) FDM módszerrel végeztek paraméter vizsgálatot FLAC véges differencián alapuló szoftverrel. Az elcsúszó földtömeget határozták meg különböző gerjesztések és eltérő gát geometriák esetén. Görög földrengések gyorsulás-idő diagramjait használták gerjesztésként a vizsgált gát magasságok pedig 20 m, 40 m, 80 m, és 120 m voltak. A számításnál több fajta rézsűhajlást alkalmaztak, de mindegyik gát agyagmagos volt. A talajok mechanikai viselkedését nem-lineáris hiszterézist alkalmazó anyag modellel írták le, amit az említett szoftverbe implementáltak. A kutatás alapvető célja a szeizmikus együttható meghatározására irányuló görbék pontosítása volt. Az egyik fontos megállapításuk, hogy a szeizmikus együttható jobban korrelál a koronán jelentkező felszíni gyorsulással (PGAkorona), mint a terepszinti gyorsulással (PGA). A Fujinuma gát tönkremenetelének megértéséhez a kezdődő repedések megjelenési helyének azonosításához és a pórusvíznyomás növekedésének nyomon követeséhez Plaxis 2D szoftverben készült végeselemes modellt használtak Charatpangoon és társai 2014-ben. TERVEZÉSI ELJÁRÁSOK ÖSSZEFOGLALÁSA Állandóan vizet tartó, az ICOLD szerinti nagygátak kategóriába sorolt gátak közül a kisebbeknél (melyek Magyarországon is elérhető mérettartományt jelentenek maximálisan 25-30 méteres magassággal), a 2. táblázat a nagy gátak földrengés méretezési eljárásait foglalja össze. Fontos hangsúlyozni a hazai viszonyokat, ugyanis Magyarország nem tartozik a szeizmikusán aktív területek közé. Alacsony magnitúdójú földrengések esetén az általánosan alkalmazott biztonsági 11
