„Mértékadó” talajvíz-árhullámok Árvízi jelenségek folyók közelében (A Római-part védelme) Árvédelmi töltések mentett oldalán gyakran jelennek meg fakadóvizek,

Az előadások a következő témára: "„Mértékadó” talajvíz-árhullámok Árvízi jelenségek folyók közelében (A Római-part védelme) Árvédelmi töltések mentett oldalán gyakran jelennek meg fakadóvizek,"— Előadás másolata:

1 „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

2 Mértékadó = méretezést megalapozó

3 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

4 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.

5 betongátra, fém falakra
Kis túlszabályozás? betongátra, fém falakra is érvényes a biztonsági túlemelés Pedig ezeknél már a földgátakra jellemző védőképesség-gyengülésnek már nincs szerepe

6 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

7 elleni beavatkozások méretezéséhez
A fakadóvizek elleni beavatkozások méretezéséhez nem ad támpontot a 74/2014. (XII. 23.) BM rendelet, ehhez valamilyen mértékadó árhullám kellene

8 - 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

9 MÁSZ-szal tetőző árhullámot kerestem
mértékadó árhullám hiányában átlagos MÁSZ-szal tetőző árhullámot kerestem

10 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)

11 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

12 A legrövidebb árhullám
1923 február

13 Ez már a tetőzés előtt 80 nappal is „bejelentkezett”
A leghosszabb árhullám Ez már a tetőzés előtt 80 nappal is „bejelentkezett” 1965 március-augusztus

14 Az eddig mért legmagasabb
2013 június

15 I. fokú készültség

16 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

17 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

18 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

19 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

20 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

21 A MÁSZ+1,30-as árhullám áradó és apadó ága folyamatos változásként, időben diszkretizálás nélkül is modellezhető volt?

22 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, – 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 március

23 A továbbiakban: modellek az átlagos árhullám hatásának vizsgálatához
A munka nem megbízás alapján készült (CSAK KÍVÁNCSISÁGBÓL)

24 A Csillaghegyi öblözet modelljének távlati képe
Az öblözet teljes területét bejárta a Duna, főleg kavicsot, de néha finomabb üledékeket is lerakva

25 - 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

26 2013-as árhullám Modellezéskor az árhullámokat nem tudjuk folyamatukban követni, időbeni diszkretizálás szükséges.

27 Tetőzés=104,83 mBf Modellezett 2013-as árhullám 2 napos periódusokkal

28 MÁSZ=105,14 mBf Modellezett átlagos árhullám 2 napos periódusokkal

29 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

30 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

31 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

32 ? 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

33 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)

34 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

35 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

36 Illeszkedések kalibrálás után, közepes szintekre, permanens állapotban
A számított értékek többsége magasabb, mint a mérteké. Belterületeken ez fordítva szokott lenni

37 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

38 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

39 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

40 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

41 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

42 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

43 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?)

44 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

45 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

46 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

47 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

48 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

49 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…

50 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