Hidrológiai Közlöny 2011 (91. évfolyam)
1. szám - Nagy László: Árvízvédelmi gátak történelmi tönkremeneteli mechanizmusa
NAG^^^rvízvédelrmj^ 23 Az 1945 utáni években a levonuló árvizek idején 84 töltésszakadásról van információ 5 (Nagy 1993). A legnagyobb számban előforduló tönkremeneteli mechanizmus az 59 meghágás (ebből 52 az 1956-os jeges árvízi) volt (2. táblázat). Ugyanerre az időszakra 2000-ben már 140 adat állt rendelkezésre. Ennek megfelelően változtak a százalékok is (2. táblázat). 2010-re a meghágások száma növekedett az ismeretlen mechanizmusok kárára. Ennek elsősorban feldolgozás metodikai okai voltak. A 2. táblázat alapján az árvízvédelmi töltések tönkremenetelével kapcsolatos legfontosabb megállapítások a következők: - meghágásból eredő tönkremenetelek száma csökkenő részarányt, csökkenő tendenciát mutat, - elsősorban a kis vízgyűjtő területű, a kis vízhozamú, heves vízjárású folyó szakaszokon lehet számítani (tehát a Dunán, alsó Tiszán valószínűleg csak nagyon kis mértékben) meghágásból eredő tönkremenetelre, - az altalaj eredetű, tehát buzgárosodásból és talajtörésből származó tönkremenetel valószínűsége várhatóan nő, - várhatóan nő a műtárgy és környékén bekövetkező tönkremenetelek száma is a karbantartási munkákra jutó pénz csökkenése miatt. Az árvédelmi gátakra jutó terhelések folyamatosan nőnek. A terhelés növekedésének oka egyrészt a folyó töltésezettségével, másrészt a folyószabályozási munkákkal, harmadrészt (talán ez a legfontosabb) a folyók felső folyásán a lefolyási viszonyok változásával magyarázható. A terhelések növekedése egyrészt az árvízszint növekedésében 6 jelenik meg, másrészt ezzel párhuzamosan nő az árvizek tartóssága. A terhelések növekedése a hidraulikus talajtörés, buzgárosodás és töltés átázás okozta tönkremenetelek számának növekedését valószínűsíti. Ez a tendencia már rövidebb időszak vizsgálata alatt is szembetűnő. 4.Tönkremeneteli elemek A tönkremeneteli elemek az árvízvédelmi gát tönkremeneteli valószínűség számításának „építő kockái". A tönkremeneteli elem a legrövidebb önállóan kezelhető gáthossz egy árvízvédelmi vonalon belül, melynek a keresztmetszete, szerkezete, árvíz alatti viselkedése és talaj adottságai az adott hosszon azonosnak vehető. Az árvízvédelmi gát tehát hossza mentén azonos viselkedésű részekre, tönkremeneteli elemekre bontható. Egy tönkremeneteli elem egy mértékadó keresztszelvénnyel jellemezhető. A mértékadó keresztszelvény tönkremeneteli valószínűségét a tönkremeneteli mechanizmusok alapján számolhatjuk, mint párhuzamos rendszert. A kockázat analízis elvégzéséhez szükséges, hogy az egyes árvízvédelmi elemek tönkremeneteli mechanizmusa megbízhatósági elv alapján legyen meghatározva, vagyis kiindulásként meg kell határozni az egész rendszer egyes elemeire a tönkremeneteli mechanizmusok valószínűségének becslését, ami elsősorban geotechnikai módszerek segítségével történik. Ezen elvek alapján ár5 A történelmi adatok gyűjtése még ilyen rövid időtávlatban is sok meglepetéssel szolgál, semmi esetre sem mondható az, hogy ennyi vagy annyi gátszakadás volt. 6 A Tisza árvízmentesítése óta 1830-1970 között Csongrádnál 3,3 m-t, Szegednél 3,5 m-t emelkedett az észlelt árvízszint. Azóta még többet. vízvédelmi rendszer minden eleméhez rendelhető egy tönkremeneteli valószínűség, ami a további számítás alapja. Azáltal, hogy a különböző tönkremeneteli mechanizmusok a geotechnikai, állékonysági számítási módszerekkel meghatározhatók, keresztmetszeti valószínűségek, mint eredmények rendelkezésre állnak, az egyes tönkremeneteli mechanizmusok hozzájárulása a teljes rendszer tönkremeneteléhez becsülhető. Az árvízvédelmi gát, vonal és öblözet tönkremeneteli valószínűsége így könnyen meghatározható, a beruházási keretek célzottabban és hatékonyabban használhatók fel. 5. A gátszakadások oka A tönkremeneteli mechanizmust sokan összekeverik más fogalmakkal, mint például a gátszakadás okával, azokkal a (humán és nem humán) hibákkal, melyek a gátszakadás mechanizmusának kifejlődéséig vezettek, vagy az árvíz eredetével. Egy gátszakadás kialakulásának vizsgálatánál azokat az okokat keressük, amelyek annak bekövetkezéséhez vezettek. Az okok két nagy csoportra oszthatók, úgymint: - meglévő adottságok, és - közvetlenül kiváltó tényezők. A meglévő adottságok lehetnek például: nem kellően tömörített földmű, rossz minőségű töltés anyag, helytelen töltés keresztmetszet, rossz biztonsági koncepció, stb. A közvetlenül kiváltó tényezők általában az eseményt megelőző időszakban jelentkező többlet hatások, vagy csökkenő ellenállások, mint például a hullámvédelem szezonális hiánya, a mentett oldal gyengítése, a jelenség megközelíthetetlensége, stb. A tönkremenetel minden esetben gátszakadást jelent. Le kell választani azokat a jelenségeket, melyek nem okoznak gátszakadást, csak károsodásként jelentkeznek. A károsodások kialakulásánál is beszélhetünk mechanizmusokról, amelyek akár hasonlóak, vagy ugyanazok is lehetnek, mint a tönkremeneteli mechanizmusok, azonban ez a kör lényegesen bővebb, ugyanis bizonyos károsodási mechanizmusok nem vezetnek közvetlenül gátszakadáshoz. Egyes károsodási mechanizmusok (mint például egy rézsühámlás, egy vízoldali suvadás, vagy egy felpuposodás) esetén nem rendelkezünk tapasztalattal, hogy követte-e tönkremenetel az ilyen jelenséget, annak ellenére, hogy több ilyen jelenségről van információ. 6. A tönkremeneteli mechanizmusok néhány sajátossága Egy tönkremeneteli mechanizmust több jelenség is kiválthat. Ugyanaz a tönkremeneteli mechanizmus meghágás és hullám átcsapás esetén, ugyanis mindkét esetben a mentett oldali korona, rézsű vagy töltésláb elmosásával alakul ki a gátszakadás. Egy tönkremeneteli mechanizmust több hiba is okozhat, egymást erősítve. Laza talajban kialakulhatnak olyan járatok, mint amilyeneket állati kártevők is okozhatnak, amelyeken keresztül szivárgás, csurgás indulhat meg, amely azután a töltés tönkremeneteléhez vezethet. Egy tönkremeneteli mechanizmus több módon is kialakulhat. Például az elhabolásnál kialakuló folyamatok a hullámmagasság, a vízszint és a töltés korona szintjének relatív különbsége alapján mutatja meg egy helyen, hogy a vízoldali rézsű elhabolásáról, a korona elhabolásáról, vagy hullám átcsapásról (a hullámhegy átfolyik a koronán) beszélünk.
