Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

BELVÍZKOCKÁZATOK SZÁMÍTÁSA KORSZERŰ HIDROINFORMATIKAI ESZKÖZÖKKEL Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "BELVÍZKOCKÁZATOK SZÁMÍTÁSA KORSZERŰ HIDROINFORMATIKAI ESZKÖZÖKKEL Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék."— Előadás másolata:

1 BELVÍZKOCKÁZATOK SZÁMÍTÁSA KORSZERŰ HIDROINFORMATIKAI ESZKÖZÖKKEL Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék Magyar Hidrológiai Társaság XXVII. Országos Vándorgyűlés Baja, július 1-3. Dr. Koncsos László - Balogh Edina Magyar Tudományos Akadémia Vízgazdálkodási Kutatócsoport

2 Magyarország belvízi veszélyeztetettsége •45000 km 2 síkvidéki terület jelentős részén belvízveszély •Sokévi átlagos belvízkár: milliárd Ft /Pálfai, 2006/ •Éves tiszai árvízi kockázatok: 18 milliárd Ft /BME, 2006/ • Egyedi probléma a hidrológia „magyar szakterülete” /Vágás, 2003/ Forrás: Somlyódy, 2000

3 ELŐZMÉNYEK

4 Belvíz-veszélyeztetettségi térképezés •1950-es évek: vízgyűjtő talajtani-, geometriai-, csapadékadatai •1970-es évek (VITUKI): tényleges elöntési térképek •1980-as évek eleje (MTA TAKI): talajtani tényezők  talajtani okokból fennálló belvízveszély mértéke •1982 (Nagy L.): talajadottságok+talajvízviszonyok •1980-as évek eleje (Pálfai): tényleges elöntési felmérések ( )  belvíz-gyakorisági térkép (teljes síkvidék) •1980-as évek második fele (Pálfai): belvízképződést befolyásoló tényezők  korrekciók  belvíz-veszélyeztetettségi térkép (Alföld, Kisalföld, Dunántúl)  belvíz-veszélyeztettségi mutató (BV) •Napjainkban: korszerű térinformatikai eszközök •2001-től (HAKI): 40 éves elöntési adatok+főbb befolyásoló tényezők: Komplex Belvíz-veszélyeztetettségi mutató (KBM)  Komplex Belvíz-veszélyeztetettségi Térkép

5 A belvízrendszer modellezése Belvízrendszer = átfolyásos rendszer (Vágás, 1989) •hozzáfolyás: csapadék,külső területekről érkező vizek •víztározás: belvízcsatornák, tározóterek, terep •elfolyás: gravitáció, szivattyútelepek 2 irányzat: •Csapadékstatisztikák, összegyülekezési elméletek érkező csapadék lefolyást képező hányada  elvezetett vízmennyiség •Tényleges elöntési és elvezetési adatok

6 A belvízrendszer modellezése •Kienitz (1968) : időinvariáns lineáris rendszerszintézis  belvíz-függvények (belvízmennyiség-függvény, elfolyási függvény) csapadékvezérelt összegyülekezési modell: 4 összegyülekezési fázis (input-output rendszerek) •Kontur (1983): csapadékadatok  hatékony csapadék  lefolyó vízhozam idősor + lefolyó tetőző vízhozam vízháztartási mérleg egység-árhullámkép módszer (alak: egy tározóból álló lineáris kaszkád)

7 A belvízrendszer modellezése •Vágás (1989): speciális átfolyási rendszer: - szivattyúzás és tiltózások szabad vízkifolyást módosító hatásai - a tárolt vízmennyiség és az elfolyási vízhozam között nincs függvénykapcsolat - az elvezetett vízmennyiség a szivattyúk kapacitásától függ - az összegyülekező vizek mennyiségétől független vízkifolyás /állapotfüggetlen rendszer/ a belvízvédekezés hidraulikai feladata: transzformáció - rövid idő alatt érkező nagy vízhozamok  kisebb vízhozamok a szivattyúzás kapacitása szerint, hosszabb időszükséglettel - a várakozó vízmennyiségek tározása /legkisebb károkozás/ feladat: szükséges szivattyúkapacitás meghatározása

8 A belvízrendszer modellezése hozzáfolyó vízhozam: elszivattyúzott vízmennyiségek időfüggvénye és elöntött területek időbeli alakulása alapján •Kozák (2003): belvízi elöntések és elvezetések közötti korrelációs összefüggések •Pálfai (1989): mértékadó fajlagos belvízhozam: mértlefolyási és elöntési adatokból - egyszerűsített vízháztartás: lefolyt belvíz +felszíni elöntésben tározódott belvíz - részvízgyűjtő, nagyobb vízgyűjtő: korrekció

9 Belvízkockázati számítások módszertana a Metodikai projekt keretében

10 Javasolt módszertan Fizikai alapú modellrendszer •belvízképződés hidraulikai alapjai •belvízvédelmi rendszer működése Modulok: •felszíni összegyülekezés, tározódás és lefolyás: 2D hidrodinamikai modell •a 3 fázisú talajzónában lezajló beszivárgás: vertikális modell •a csatornarendszerben történő vízmozgás: 1D hidrodinamikai modell •talajvízmozgás: 2D modell

11 Javasolt módszertan A modellrendszer alkalmazása: •sekélyvízi hullám 2D egyenleteinek megoldása numerikus megoldás a véges differenciák módszerével •peremfeltételek megfogalmazása •paraméterek becslése empirikus Manning-féle súrlódási tényező (területhasználati kategória-súrlódási tényező) •áramképek, vízborítás eloszlások leírása a mértékadó állapotokban csatornarendszerbeli vízmozgás: 1D modell (peremfeltételek, befolyásoló vízkormányzó objektumok)

12 Javasolt módszertan •1D áramlási és 2D elöntési modell összekapcsolása vízhozam-kapcsolat: Poleni-képlet •Beszivárgás leírása telítetlen talajréteg nedvesség-transzportjának leírása: 1D (vertikális) modell - Richards-egyenlet, numerikus megoldás •2Delöntési és 1D beszivárgási modell kapcsolata beszivárgási veszteség a kontinuitási egyenletben •Felszínalatti vízmozgás leírása Nempermanens talajvízmozgás kétdimenziós modellje: Boussinesque-modell (beszivárgási modell alsó peremfeltétele)

13 Szoftveres megvalósítás US EPA SWMM (US EPA, 1971) + ARES (BME, 2006) •korlátlan méretű hálózat •beolvasás CAD állományból •szabványos zárt/nyílt felszínű vezetékek, természetes csatornák •speciális tározó műtárgyak, szivattyúk, bukók, szűkítő nyílások •felszíni lefolyás, talajvíz beszivárgás, elszivárgás • kinematikus/teljes dinamikus hullámmodell •különböző lefolyástípusok (visszaduzzasztás, nyomás alá kerülés…)

14 Adatigény •Terepmodell: MHT / EUROSENS / FÖMI

15 Adatigény •Felszínborítási modell: CORINE •Talajfizikai adatok: rétegenkénti pF görbe /  Darcy tényező  porozitás  átlagos kapilláris emelőmagasság •Talajvízszint adatok: törzshálózati adatbázisból interpolált talajvízszint térkép •Belvízvédelmi rendszer adatai:  csatornahálózat (keresztmetszet, helyszínrajz)  műtárgyak (küszöbszint, kereszt-szelvény…)  átemelő művek működési jellemzői, kapacitás adatai

16 Adatigény •Csapadékadatok : pontszerű és radar észlelésű adatok


Letölteni ppt "BELVÍZKOCKÁZATOK SZÁMÍTÁSA KORSZERŰ HIDROINFORMATIKAI ESZKÖZÖKKEL Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék."

Hasonló előadás


Google Hirdetések