Hidrológiai Közlöny 1972 (52. évfolyam)

3. szám - Dr. Mistéth Endre: A Kiskörei Vízlépcső tervezésének egységes számítási rendszere

Hidrológiai Közlöny 1972. 1—2. sz. 118 A Kiskörei Vízlépcső tervezésének egységes számítási rendszere D R. MISTÍTH ENDRE* a műszaki tudományok kandidátusa 1. Bevezetés A Vízlépcső kiviteli terveinek elkészítésekor az első kérdés az volt, hogy a méretezés milyen előírások figyelembevételével történjék. Meg kellett állapítani, hogy 1. az árvízlevezetésre vonatkozólag érvényes hidraulikai előírás nincsen, 2. az erőtani méretezésre vonatkozólag pedig az MSZ 15225-230 szabványok csak ajánlottak és 10—15 évesek, így elavultak, 3. az érvényben lévő MSZ 15020-029 szabványsorozat bár kötelező, de csak magasépítési szerkezetekre vonatkozik, végül 15 éves, elavult, így mintául sem szolgálhatott. Mindebből látható, hogy új előírásokat kellett készíteni, mind a hidraulikára, mind pedig a statikára. Az új előírásoknak biztosítani kellett a vízlépcsőhöz tartozó létesítmények rendeltetésszerű használatát, amelyek fontossági sorrendben a következők: árvízlevezetés, jéglebocsátás, hajózás, öntözővíz szolgáltatás, villamosenergiatermelés, üdülés stb. Az előírások készítésénél figyelembe vettük az érvényes külföldi előírásokat, továbbá a KGST Villamosenergia Állandó Bizottság 1960. szeptemberében Erfurtban kiadott javaslatait [1]. Ügyeltünk arra, hogy a most átdolgozás alatt álló MSZ sorozat szellemével, az MSZ 15000-009 alapozásra vonatkozó előírásokkal és az összes anyagszabványokkal ne kerüljenek ellentétbe. Azokra a létesítményekre (üzemi híd, daru, a gépészeti és villamosberendezések stb.), amelyekre érvényes kötelező szabályzatok vannak, az általunk készített előírások nem vonatkoznak. 2. Tervezett élettartamok A biztonságok egyértelmű meghatározása miatt, a vízlépcső részeit azok rendeltetésétől és anyagától függően, a következő élettartamokra tervezzük: a) a beton, vasbeton és kőművek, továbbá az árvízvédelmi jelentőségű ideiglenes létesítmények T=100 év b) a csatlakozó tározó töltések és árvízvédelmi töltések földművei T=200 év c) az acélszerkezetek T=50 év d) a gépi és villamos berendezések T= 25 év ej a nem árvízvédelmi jelentőségű ideiglenes létsítmények T= 5 év. 3. A méretezés alapjául szolgáló események Az eseményeket az építmény élettartamán belüli bekövetkezésük valószínűsége alapján három csoportba soroltuk: a) üzemi események azok, amelyek 60%-nál nagyobb valószínűséggel bekövetkeznek, b) ritka események azok, amelyek 10%-nál nagyobb, de 60%-nál kisebb valószínűséggel bekövetkeznek, c) a rendkívli események bekövetkezésének a valószínűsége legfeljebb 1%. A tervezett élettartamra tekintettel az 1%-nál kisebb valószínűséggel bekövetkező eseményeket már nem vettük figyelembe. Olyan eseményeknél, ahol a hatás kifejtéséhez jelentős időtartam is szükséges a tartósságot is vizsgálni kellett. 4. A biztonság kimutatásának a módja a) A Vízlépcső jelentőségére való tekintettel a vízlépcső egészét érintő vizsgálatokat valószínűségelméleti alapon írtuk elő. Ezek a következők voltak: árvízlevezetés, jéglebocsátás és helyzeti állékonyság. Ki kellett mutatni, hogy a tönkremenetel valószínűsége a különböző eseményekre az előírt valószínűségi határoknál nem nagyobb [2]: Prob {[i?(í)-Q(ÍT)]S0} 0 < í ^ T és A képletben R(t) az árvízlevezető képességet, vagy az állékonyságnál az elcsúszással szembeni ellenállóképességet jelenti; Q(T) a tervezett élettartamot is figyelembe vevő árvízhozam, vagy az elcsúszásvizsgálatnál a terhelő erők vízszintes 1 összetevője; ~ az esetleges tönkremenetellel K> szemben vállalt kockázat. D az esetleges tönkremenetelkor okozott kár, C

0 a vizsgált létesítmény újralétesítési költsége kockázatvállalás mellett (esetünkben a duzzasztómű költsége), b

1nC= =C

0(b

0+b

1 log i) költségfüggvény iránytangense. A fenti összefüggés alkalmazásához először meg kellett határozni az esetleges tönkremenetelkor a duzzasztómű újralétesítési költségét. Ez 1964-es árszinten ( — ~29 ) ~3,5% kockázatvállalásnál C

0~440 millió Ft. Másodszor meg kellett határozni az esetleges tönkremenetelkor okozott kár összegét, ugyancsak 1964-es árszinten: A tönkrement főmű egyéb részei 1200 millió Ft Az újralótesítést megelőző bontások 240 millió Ft 6 évi áramkiesés 600 millió kWó 600 millió Ft 6 évi öntözés elmaradás 3500 millió m

3 víz 4200 millió Ft 1 Tisza-híd forgalmi kárral 250 millió Ft 5,0 ember életbiztosítása 200 millió Ft Árvízvédekezés, egyéb károk ... 150 millió Ft * Vízügyi Tervező Vállalat, Budapest. D ~ 6840 millió Ft