„Mértékadó” talajvíz-árhullámok Árvízi jelenségek folyók közelében (A Római-part védelme) Árvédelmi töltések mentett oldalán gyakran jelennek meg fakadóvizek, akár nagy területű elöntések is kialakulhatnak
Mértékadó = méretezést megalapozó
gátak magasságának MÁSZ (mértékadó árvízszint) Ha a méretezése a cél, akkor 74/2014. (XII. 23.) BM rendelet, tehát: MÁSZ (mértékadó árvízszint) A MÁSZ egy olyan árvízszint, ami ellen még preventív védelmi létesítményeket akarunk kiépíteni. Magasabb árvíz kártétele valószínűleg kisebb, mint a létesítmények költsége
MÁSZ + magassági biztonság Minimális gátmagasság = MÁSZ + magassági biztonság (szintén a 74/2014. (XII. 23.) BM rendelet szerint) Tehát a töltéseket vagy gátakat a MÁSZ szintjénél is magasabbra építjük. Okok: hullámverés, és a gáttest felső része morzsalékossá, repedezetté válik.
betongátra, fém falakra Kis túlszabályozás? betongátra, fém falakra is érvényes a biztonsági túlemelés Pedig ezeknél már a földgátakra jellemző védőképesség-gyengülésnek már nincs szerepe
a talajvíz szintje is megemelkedik Árvíz és talajvíz A partok mentén a talajvíz szintje is megemelkedik Főleg belterületeken ez ellen kellenek a résfalak, szivárgók Az emelkedés attól is függ, hogy milyen vízállások voltak korábban, milyen gyorsan alakult ki az árhullám
elleni beavatkozások méretezéséhez A fakadóvizek elleni beavatkozások méretezéséhez nem ad támpontot a 74/2014. (XII. 23.) BM rendelet, ehhez valamilyen mértékadó árhullám kellene
- tetőzése megfeleljen A mértékadó árhullám olyan legyen, hogy: - tetőzése megfeleljen a meglévő jogszabálynak, tehát a MÁSZ-szal tetőzzön - alakja megfeleljen a fakadóvizek ellen tervezett beavatkozások méretezése szempontjából
MÁSZ-szal tetőző árhullámot kerestem mértékadó árhullám hiányában átlagos MÁSZ-szal tetőző árhullámot kerestem
mértékadónak tekinthető (…?...?...) Az átlagos árhullám a mentett oldali talajvízszint-emelkedések elleni beavatkozások méretezése szempontjából mértékadónak tekinthető (…?...?...) Az átlagos alak többféleképpen is meghatározható. Továbbá a földtöltések rézsűállékonysága szempontjából más alakú árhullám mértékadó (hosszantartó tetőzés majd hirtelen apadás)
Az átlagos árhullám-alakot is - a MÁSZ-hoz hasonlóan - az eddigi mérések alapján lehet meghatározni. A Dunán 1876-tól mérik a vízszinteket. Azóta 31 db „igazi” árvíz volt, Ezek az első fokú készültség szintjét (Bp. Vigadó tér = 620 cm) legalább 5 napon át elérték
A legrövidebb árhullám 1923 február
Ez már a tetőzés előtt 80 nappal is „bejelentkezett” A leghosszabb árhullám Ez már a tetőzés előtt 80 nappal is „bejelentkezett” 1965 március-augusztus
Az eddig mért legmagasabb 2013 június
I. fokú készültség
MÁSZ=105,14 mBf Egy árhullám akkor lehet mértékadó jellegű, ha a MÁSZ–szal tetőzik. (A 105,14 a Római-part közepére interpolált érték) 31 árhullám-alak, a MÁSZ-hoz tolva, a Csillaghegyi öbl. közepetáján, az 1656 fkm-nél
Átlagos árhullám-alak MÁSZ= 105,14 mBf I. fok Az átlagos alakú árhullám a tetőzés előtti és utáni hetekben magas szintű, az I fok közelében van Átlagos árhullám-alak
MÁSZ= 105,14 mBf Árhullám-alakok I. fok átlagos 2013-as Az átlagos alakú árhullám a tetőzés környékén nem sokkal nagyobb tartósságú, mint a 2013-as 2013-as Árhullám-alakok
MÁSZ= 105,14 mBf Árhullám-alakok 1965-ös átlagos I. fok 2013-as Az 1965-ös árhullámot alapul véve még sokkal nagyobb szivárgó vízhozamokat számíthatnánk, különösen akkor, ha a MÁSZ értékéhez feltolva képzeljük (hogy megfeleljen a jogszabálynak) 2013-as Árhullám-alakok
folyamatos, tartós vízszint Korábban a MÁSZ mint folyamatos, tartós vízszint is szerepelt a Csillaghegyi öblözet modellezéseiben Sőt: MÁSZ+1,30-as árvízi szintre (!) is történtek számítások
A MÁSZ+1,30-as árhullám áradó és apadó ága folyamatos változásként, időben diszkretizálás nélkül is modellezhető volt?
Ezért is adódtak 518 000 – 778 000 m3/nap horribilis mértékű felszín alatti vízmozgások Pl. a Római-part tervezett szivárgójából kitermelendő vízmennyiség 6-9 m3/sec, 518 000 – 778 000 m3/nap lenne a 3,1 km-es parti védvonalon A Szentendrei-szigeten se lehet ennyit termelni, pedig ott nincs résfal a kutak és a Duna között GeotechnikaTsz.: Összehasonlító szakértői értékelés a Csillaghegyi-öblözet árvízvédelmi fejlesztésének kérdéseiről. Bp. 2017. március
A továbbiakban: modellek az átlagos árhullám hatásának vizsgálatához A munka nem megbízás alapján készült (CSAK KÍVÁNCSISÁGBÓL)
A Csillaghegyi öblözet modelljének távlati képe Az öblözet teljes területét bejárta a Duna, főleg kavicsot, de néha finomabb üledékeket is lerakva
- kalibrálás közepes vízszintek alapján, - kalibrálás a 2013-as árvíz alapján, - előrejelzés az átlagos alakú árhullám esetére Közepes vízszintek: átlagos talajvízszintek a kutakban, középvíz a Dunában
2013-as árhullám Modellezéskor az árhullámokat nem tudjuk folyamatukban követni, időbeni diszkretizálás szükséges.
Tetőzés=104,83 mBf Modellezett 2013-as árhullám 2 napos periódusokkal
MÁSZ=105,14 mBf Modellezett átlagos árhullám 2 napos periódusokkal
Felülnézet és rácsháló (Jelenlegi állapot) A fekete vonal a résfalak, a sárga a szivárgók helyét jelöli A véges differencia modell rácshálója a Duna partvonalához igazodik, így kevesebb cellával megoldható a terület felosztása. Jelenlegi helyzet, Pünkösdfürdői védvonal A két patak is szerepel a modellben (durván) 29
Felülnézet és rácsháló (Tervezett állapot) A fekete vonal a résfalak, a sárga a szivárgók helyét jelöli A véges differencia modell rácshálója a Duna partvonalához igazodik, így kevesebb cellával megoldható a terület felosztása. Tervezett állapot a Római-parti védvonallal A két patak is szerepel a modellben (durván) 30
Felülnézet és rácsháló (Jobb lenne így) A fekete vonal a résfalak, a sárga a szivárgók helyét jelöli A Nánási út – Királyok útja mentén vezet a jelenlegi fővédvonal, ami 2013-ban is megvédte a Csillaghegyi öblözetet. A Római-part tehát hullámtér A két patak is szerepel a modellben (durván) 31
? A modellezéshez felhasznált talajvíz-észlelőkutak A piros karikák jelzik az FCSM kutakat, ezek 2016-ban készültek. Adataik értékelése még nagyon hiányos. Különböző színek, különböző években készült, esetleg már nem létező kutak. 30 évnél is régebbi adatok. A ? környékén található pünkösdfürdői kutak adatai valószínűtlenek, nem voltak használhatók A három, számmal is jelölt kút volt alkalmas a 2013-as árhullám követésére
3 FCSM kút és a Duna Meglepetés: alacsony dunai vízállás mellett még mindig a folyó táplálja a talajvizet? (Mert az I/2-es kút szintje a legmélyebb)
A modell egyik keresztszelvénye Az 1. réteg zavart felépítésű fedő, az 5. pedig a kiscelli agyagfekü, amiben némi vízmozgás – repedezettsége miatt - lehetséges A 2. (20 cm vastag) kavicsrétegben van a szivárgó A 2. és 3. kavicsréteget résfal zárja le A 4. rétegbe nem ér le a résfal, ez a teljes kavicsvastagság 20 %-át képviseli
közepes vízállásoknál Számított talajvízszintek közepes vízállásoknál A terület Ny-i pereméről folyamatos szivárgás van K-re, a Duna felé. A kutakban mért adatok alapján a talajvízfelszín esése nem ilyen egyenletes, sokkal tagoltabb, mozaikosabb A patakok szerepe jelentéktelen
Illeszkedések kalibrálás után, közepes szintekre, permanens állapotban A számított értékek többsége magasabb, mint a mérteké. Belterületeken ez fordítva szokott lenni
közepes vízállásoknál Számított talajvíz-mélységek közepes vízállásoknál a terep alatt 2-4 m-es mélységek, két foltban 5 m-nél is mélyebb talajvízszint A talajvíz-mélységek pontosságát a terepszintek pontossága is meghatározza
a 2013-as árvíz tetőzésekor Számított talajvíz-mélységek a 2013-as árvíz tetőzésekor a terep alatt, vagy a terep felett 2-4 m-es mélységek a terület nagy részén, de a pirossal jelzett területsávon a talajvíz nyomásszintje a terep felett van Árvízkor a peremek és a Duna felől érkező szivárgás együtt „támadják” a talajvizet
A Trischler Kft. 2013-as árvízi méréseiből: A terepnél magasabb nyomású talajvíz nyilván a felszín több pontján is megjelent volna, de az elöntés miatt ez nem volt észlelhető A III-f2 kút pereme jún.16-án 14,40 órakor. A környezet még vízzel borított, a kútból pedig feláramlik a nyomás alatti talajvíz
IV/1 kút Idöbeni illeszkedések kalibrálás után a 2013-as árvíz idején 80 cm Mért (szaggatott vonal) és számított (vastag folytonos vonal) talajvízszintek A számított szintek magasabbak, a tetőzés is lassabban következett be. Bár a mért adatok nagyon hiányosak IV/1 kút 990 m-re a Dunától
V/1 kút Idöbeni illeszkedések kalibrálás után a 2013-as árvíz idején 15 cm Mért (szaggatott vonal) és számított (vastag folytonos vonal) talajvízszintek Valamivel jobb illeszkedés, de számított szintek itt is általában magasabbak V/1 kút 630 m-re a Dunától
III-f2 kút Idöbeni illeszkedések kalibrálás után a 2013-as árvíz idején 40 cm Mért (szaggatott vonal) és számított (vastag folytonos vonal) talajvízszintek A számított értékek alacsonyabbak. Jól mutatják, hogy a modellben a folyó szintje nem folyamatosan, hanem 2 napos lépcsőkben változott III-f2 kút kb. 10 m-re a Dunától
az átlagos árhullám tetőzésekor Számított talajvíz-mélységek az átlagos árhullám tetőzésekor a terep alatt vagy a terep felett 1-3 m-es mélységek a terület nagy részén, de a pirossal jelzett területeken a talajvíz nyomásszintje a terep felett van Ha ez elfogadhatatlan, akkor mélyebb szivárgó alkalmazása szükséges (További modellezések?)
Egyensúlyi vízmérlegek közepes vízállásoknál, permanens modell Jelenlegi állapot Tervezett állapot Jelenlegi állapotban a meglévő pünkösdfürdői szivárgókról van szó, tervezett állapotban pedig a Római-parti szivárgókkal együtt. Permanens állapotban az utánpótlódás és a megcsapolódás egyensúlyban van Pü=1 078 Pü=1 078 Ró=5 552
Ró=27 308 2013-as árvíz, jelenlegi állapot Átlagos árhullám, tervezett állapot (A tetőzés két napos periódusának végén) Mindkét esetben a tetőzés két napos időlépcsőjének adatai. Az időlépcső kezdeti és végállapota között víz lép ki a modell feletti pórustérbe (tározódás) Pü=9 156 Pü=12 563 14 370 Ró=27 308
kezdeti állapota A tározódások számítása… …egy tranziens modell valamely időlépcsőjének (periódusának) kezdeti állapota A modellezett térség – a peremek nélkül értendő A modellezett térség vízmérlege csak úgy mutathat egyensúlyt, ha az eredeti térségen kívülre történő vízmozgásokat is számítjuk
Ugyanazon időlépcső végső állapota (miközben a talajvízszint megemelkedett) Az időlépcsö tartama alatt a folyó vizet táplált be a modellbe, emiatt a kezdeti állapotú modellből víz lépett ki a felette lévő pórustérbe A vizsgált időlépcső alatt tehát „kitározódás” történt
Összefoglalóan: igen sajnos igen igen Bizonytalan a modellezés? Hiányos a hidrogeológiai feltárás? sajnos igen Készíthető pontosabb modell? igen További feltételezések, paraméter-tologatások már nem visznek előre de csak részletesebb hidrogeológiai feltárások után
Szükséges volna a Nánási-úti változat vizsgálata valamiféle mértékadó árhullám figyelembevételével (Tervezői felelősség?) Tervezői felelősség a megfelelő mértékadó árhullám kiválasztása, illetve felelőtlenség, ha az árhullámok dinamikáját nem vesszük figyelembe Talán majd egyszer, lehetőleg valami hidrogeológus…
Aki tudta, hogy a Római-part hullámtér, azt nem öntötte el a 2013-as árvíz. Mások várják a sült galambot, a mobilgátat a partra. Megfigyelhető a terep emelkedése is a Dunától távolodva