Hidrológiai Közlöny 2011 (91. évfolyam)

1. szám - Nagy László: Árvízvédelmi gátak történelmi tönkremeneteli mechanizmusa

21 1996, 2000, 2001). A megtörtént események statisztikájának (/. táblázat) alkalmazása hasznos segítség a tönkremeneteli valószínűség becsléséhez, azonban problémakéntjelentkezik: - Vannak-e statisztikailag értékelhető adatok hasonló eseményekre? - Elég nagynak tekinthető-e az adatsor? - Van-e trend az adatsorban? 1. táblázat. Gátkárosodás és gátszakadás mechanizmusa különböző szerzőknél r Árvízvédelmi gátak történelmi tönkremeneteli mechanizmusa Nagy László, BME Geotechnikai Tanszék, 1111. Budapest, Műegyetem rakpart 3. Kivonat: Árvízvédelmi gátak tönkremeneteli mechanizmusa alatt azokat a fizikai (geotechnikai, szivárgási) folyamatotokat kell érteni, amelyekkel a gát tönkremegy, gátszakadás alakul ki. Tönkremeneteli mechanizmus - a védőképesség elvesztésének menete, a védőképesség elvesztésének folyamata. Árvízvédelmi gátak tönkremeneteli mechanizmusának a meghatározása a gát állékonyság számítása, a kockázat számítás miatt fontos. A kockázat számítás egyszerűsített menete a következő: a veszélyek meghatározása után becsülni kell a tönkremeneteli mechanizmusokat, melyek alapján meg kell határozni a tönkremeneteli valószínűségeket. A tönkremeneteli valószínűségek és a gátszakadás következményeinek számszerűsítése alapján a kockázat meghatározható. Kulcsszavak: árvízvédelem, gátszakadás, kockázat. 1, Irodalmi áttekintés Árvízvédelmi gátak tönkremeneteli mechanizmusával kapcsolatos irodalom jelenleg erőteljesen növekvő, olyan problémakör, mely a gátak tönkremeneteli valószínűségének meghatározásához elengedhetetlen. Horst és társai (2008) a ,jövőt-álló" tervezésről írtak a következő 100 évben várható tengervízszint emelkedéssel kapcsolatban. A tönkremeneteli mechanizmusok, amiket figyelembe vettek a következők: buzgár, meghágás, stabilitás-vesztés és erózió. A cikk második részében három esettanulmányt mutattak be különös tekintettel a fentieknek az alkalmazására egy lokalizációs gát esetén. Peeters és társai (2008) összehasonlító tanulmányt készítettek a tönkremeneteli mechanizmusnak és a gátszakadás érzékenységével kapcsolatos meghatározására. Az általuk vizsgált fontosabb tönkremeneteli mechanizmusok a következők: belső és külső erózió, külső és belső rézsű suvadása, mikro instabilitás és buzgár. A rézsü-állékonyságot Plaxis programmal számolták, a hullám eróziót különböző rézsűburkolatokkal vizsgálták eltérő hullámmagasságoknál. A buzgárt a Magyarországon már csak keresztező műtárgyakra alkalmazott Bligh formulával számolták. A különböző vizsgálatok eredményeire a tönkremeneteli indexeket alkalmazták, melyek értéke 0, 1 vagy 2. Ez az osztályozás a további számítások szempontjából nem bizonyul alkalmazhatónak. Moellmann és társai (2008) árvízvédelmi gátak megbízhatósági analízisének véges elemes módszeren alapuló vizsgálatával foglalkoztak. Az Elbára végzett tanulmány négy különböző tönkremeneteli mechanizmust és ezek eredőjét határozta meg öt hely gátszel vényre. A számításuk szerint a burkolat károsodás miatt kialakuló gátszakadás visszatérési ideje mindenhol nagyobb volt, mint 5000 év'. A legmagasabb tönkremeneteli valószínűségeket a meghágás mutatta. A rézsűállékonysági számítást véges elemes programmal készítették, melyhez az áteresztőképességi együtthatóra 50%-os, a kohézióra 90 %-os és a belső súrlódási szögre 10,3 %-os variációs tényezőt használtak. A számításokkal meghatározták a ß megbízhatósági indexet is. 2. Statisztikák Az irodalmi áttekintést folytathatjuk a történelmi tönkremenetelek statisztikai értékelésével - Sametz, Kroll, Middlebrooks, ICOLD, Baars - munkái alapján (Nagy Szerző Sametz Krol Middle brooks ICOLD ICOLD Baars Károsodás/szakadás sz k sz sz k sz Publikálás éve 1981 1983 1953 1984 1974 2006 Nagy gát/árvízvédelmi gát/csatorna töltés/tengerpart n/á/c á n n n á/t Mennyiség db % db % % % Meghágás 43 32 61 *2 *3 67 Mechanikai törés 12 Töltés szivárgás 25 Kontúr szivárgás 16 11 Altalaj Szivárgás 25 Szivárgás 31 27 25 Műtárgy romlás 6 3 Süllyedés 8 13 8 Buzgár 40 29 1 Hidr. talajtörés 5 Belső erózió 28 13 Tömörítés 5 4 Rézsűcsúszás 3 14 9 9 5+3 Rézsűvédelem 9 6 Földrengés 2 Jégzajlás 11 Hibás kivitelezés 7 Egyéb 10 8 36 7 27 7 Összesen 105 100 206 100 100 100 1 Meg kell jegyezni, hogy ötezer év egy műtárgynál csaknem az örökké valóságot jelenti. Talán csak két épített gát maradvánnyal rendelkezünk a Földön, melyek 3000 évvel krisztus előtt épültek. Különösen soknak tűnik az 5000 év, ha azt vesszük figyelembe, hogy egyes műtárgyak 50 éves fennállásuk után már felújítandók. Az 1. táblázattal kapcsolatos összefoglaló megjegyzések a következők: - A táblázat fejlécében található két sorban szerepelnek az információk, hogy az adatok elemzése mire vonatkozott, illetve hogy károsodás volt, vagy gátszakadás. Lényeges különbség egyrészt a tönkremenetelek és károsodások közötti eltérés, másrészt az, hogy árvízvédelmi gát, csatorna töltés, nagy gát vagy tengerparti védelemről van szó. - A kategóriák eltérősége az 1. táblázat alapján is nyilvánvaló. Egyértelmű, hogy a hibás kivitelezés, a jégzajlás, a földrengés, a süllyedés, stb. nem mechanizmusok, hanem okok (ld. 5. fejezet). Kétségtelen, hogy a kategóriák harmonizálása elősegítené az összehasonlítást. 2 Meghágás nélkül. ,

3 Meghágás nélkül.