A Magyar Hidrológiai Társaság XXVII. Országos Vándorgyűlése (Baja, 2009. július 1-3.)

4. szekció: Árvíz- és belvízvédelem az árvízkockázatok értékeléséről és kezeléséről szóló az EU irányelv tükrében - dr. Nagy László, BME: Változatok az árvízvédelmi gátak biztonságának megfogalmazására

1. A BIZTONSÁG SZERKEZETI ELEMEI A biztonság szerkezeti módszerének megfogalmazása jelenleg eljárási szabályokból

1

, és négy számszerűsíthető determinisztikus elemből áll Magyarországon: • mértékadó árvízszint meghatározása a 100 vagy 1000 éves visszatérési idő alapján, • a magassági biztonság értéke, • előírt korona szélesség és rézsűhajlás, • előírt biztonsági tényező. Ezeknek a determinisztikusan meghatározott elemeknek az alkalmazása azt a hamis biztonságérzetet sugallja, hogy betartásuk esetén biztonságban érezhetjük magunkat, pedig a tönkremenetelnek ekkor is van valószínűsége. A valószínűséget csökkenthetjük például a szabályok szigorításával, de nullára nem redukálhatjuk. Ezért a biztonság növelő projekteknél csak tönkremeneteli valószínűség csökkentésről, kockázat csökkentésről beszélhetünk. A biztonság megfogalmazásánál nem szabad elfelejtkezni arról, hogy mindig rendkívüli gazdasági döntésekről, állami és egyéni tulajdonok védelméről van szó. A felelősséget növeli, hogy rendszerint az érintettek nincsenek tudatában veszélyeztetettségük mértékének. Másodlagos gazdasági szempontként jelentkezik, hogy a nagyobb biztonság (magasabb védelmi szint) magasabb kiépítési költséget, nagyobb fenntartási költséget és rendszerint alacsonyabb védekezési költséget jelent. A biztonságot az 1920-as években kialakult értelmezés szerint legtöbb esetben a biztonsági tényező határozza meg. A valószínűség számításon alapuló méretezés csak az 1940-es években kezdett kialakulni, méretezésnél pedig az 1980-as évek eleje óta használják. Míg az árvízvédelmi gátaknál a biztonsági tényezőt csak az 1960-as évek eleje óta számítják, a valószínűség számításon alapuló méretezés az 1990-es évek közepén köszöntött be. 2. A HAGYOMÁNYOS BIZTONSÁGI TÉNYEZŐ A hagyományos (vagy determinisztikus) biztonsági tényező (jelölése ν, majd n, újabban k) definíció szerint a szerkezet (vagy szerkezeti elem) tönkremenetelét előidéző (Q) és az ezt akadályozó (R) hatások hányadosa k = R / Q. Jelenleg a geotechnikai alapon történő tönkremenetel számítás a terhek és hatások, valamint ellenállások és hatások határ egyensúlyán alapul. A határesetek megadására szolgáló determinisztikus méretezési eljárások esetén a „terhelés” Q és „ellenállás” R szembeállítása (1.a ábra) képezi a méretezés alapját (Nagy 1996, 2000, 2001, 2004), ahol az Q és R bizonytalanságai ill. azok egymáshoz való kapcsolódása nem határozható meg. A determinisztikus eljárás alkalmazásánál egy építmény biztonságánál követelmény, hogy az R/Q arány minden építményrészletre (és tönkremeneteli módra) valamint minden mértékadó határesetre kielégítően nagy legyen. Megfelelő a biztonság, ha k > 1,0 és nem megfelelő ha k < 1,0 . Elméletileg a k = 1 érték egy stabilis-labilis állapot közötti átmenetet jelent, de jól tudjuk, hogy ez az átmenet inkább egy szélesebb tartománnyal jellemezhető a különböző bizonytalanságok miatt. Ezért a biztonsági tényező értékét talajoknál minden esetben 1,2-nél nagyobbra veszik fel, azt pedig, hogy a biztonsági tényező mennyivel haladja meg ezt az értéket, az már a döntéshozóktól függ. 1 Úgymint a tömörségi fok előírása, mentett oldali 10 méteres biztonsági sáv, fagyos időben történő földműépítés megtiltása, tőzeg, szemét és diszperzív agyag beépítésének tilalma, stb.