ÁRVÉDELMI TÖLTÉSEK SZIVÁRGÁSHIDRAULIKAI MODELLEZÉSE

1. ÁRVÉDELMI TÖLTÉSEK SZIVÁRGÁSHIDRAULIKAI MODELLEZÉSE

2. Cél az árvízi védvonalak - töltés és altalaj - biztonságának tervezése és ellenőrzése szivárgáshidraulikai szempontból

3. Töltésszakadás várható, ha az árvízszint magasabb, mint a töltéskorona szintje. Ekkor jön a homokzsák, és egyebek

4. De az is elég, ha kisebb a védvonal teherbírása, mint a terhelése:

8. Még gyakoribb, hogy semmiféle meghibásodás nincs, mégis többszáz hektárt önt el a víz a mentett oldalon (fakadóvizes sáv)

10. A biztonság növelése érdekében csökkenteni kell aterhelést, (Vásárhelyi terv) növelni a terherbírást. (Ezzel nem szoktak törődni)

11. Számítási rendszerek a teherbírás meghatározására, a szivárgásból származó töltésszakadás értékelésére

12. Félanalitikus, illetve tapasztalati úton levezetett összefüggések: Galli László: Az árvízvédelem földműveinek állékonysági vizsgálata. OVH Kiadvány. Budapest, 1976. Kovács-Hálek: GNV Közös Egyezményes Terv. Egységes Tervezési irányelvek, VI-11 kötet: A szivárgás elleni intézkedések számítási módja. Budapest-Pozsony, 1978.

13. A Galli-féle összefüggéseken alapul több Szabvány (pl. MSZ 15 292) és Műszaki Irányelv (pl. MI-10-422-85) Ezek a négy leggyengébb hely biztonsági tényezőjének számítását ajánlják: - fedőréteg felszakadása - buzgárveszély - hidraulikus talajtörés a vízvezető rétegben - a mentett oldali rézsű állékonysága

14. A numerikus modellezés több lehetőséget ad

15. Ezt alkalmazzák világszerte…

16. Szivárgáshidraulikai modell rácshálója véges differencia módszerrel A szivárgó vízmozgás a hullámtérből indulva a mentett oldal zavartalan vízszintjéig tart. A töltéstestben és az altalajon keresztül is zajlik.

17. Potenciál- és áramvonalak homogén és izotróp térben Homogén és izotróp térben az áramlási és potenciálvonalak egymásra merőlegesek. Ilyen a valóságban sosem fordul elő.

18. Potenciál- és áramvonalak anizotróp térben Anizotrópia esetén a mentett oldali töltéslábnál a gradiens megnő, a nyomások alig változnak.

19. Potenciál- és áramvonalak agyagmag esetén A vízoldali agyagmag nyomáscsökkentő hatású, de ha lehetőség van altalajszivárgásra, akkor kevéssé hatékony.

20. Potenciál- és áramvonalak a mentett oldali töltésláb közelében lévő sekély drénnel Az egyetlen hatékony megoldás. De a drén vizét valahova el kellene vezetni!

21. Potenciál- és áramvonalak jó vízvezető altalaj esetén Homokos vagy kavicsos altalaj esetén nagyon magas nyomásokkal juthat át a víz a mentett oldalra.

22. Próbálkozások egy tényleges szelvényen: Tisza jobbpart, 84+500 – 87+500 tkm-ek között

23. Jellemző keresztszelvény a Tisza jp. 84+500 – 87+500 tkm-ek között

24. Modellszelvény a Tisza jp. 84+500 – 87+500 tkm-ek között

25. A talajvíz felszínvonal alakulása [1] (homogén védvonal, szivárgók nélkül) Elégtelen biztonság, széles fakadóvizes sáv

26. A talajvíz felszínvonal alakulása [2] (sekély szivárgó a mentett oldalon) Ha a sekély szivárgó közelebb lenne a töltéslábhoz, megfelelne

27. A talajvíz felszínvonal alakulása [3] (mély belső drén a korona mentett oldaláról indítva) Ebben a szelvényben a belső drén hatékony

28. A talajvíz felszínvonal alakulása [4] (vízoldali töltéserősítés vízzáró anyagból) A töltéserösítés szinte hatástalan

29. A talajvíz felszínvonal alakulása [5] (védvonal a tervezett állapotban) „Mindent bele” típusú szelvény

30. Még két szelvény:

31. Modellszelvény a Tisza jp. 96+680 – 98+520 tkm-ek között

32. Modellezési eredmények a Tisza jp. 96+680 – 98+520 tkm-ek között

33. Modellszelvény a Tisza jp. 124+700 – 125+000 tkm-ek között

34. Modellezési eredmények a Tisza jp. 124+700 – 125+000 tkm-ek között

35. A modellezés előnyeihez több paramétert kellene ismerni, mint az analitikus rendszerekben

36. Ami leginkább hiányzik: Belépési (és kilépési) ellenállások a felszíni vizekhez történő csatlakozásoknál és a dréneknél

37. De minden más is hiányzik! Még a szivárgási tényezőket sem ismerjük, sőt a töltéstestben kialakult felszínvonalakat sem

38. Ha eredményeket akarunk, akkor mérések és modellkalibrálás szükséges

39. Egy kalibrálható szelvény a 2001-es árvíz idején: Tisza jobbpart, 98+100 tkm

40. Mért szintek és drénhozam 2001. márc. 23-án Tisza jp. 98+100 Erről a szelvényről a 10.03 árvédelmi szakasz 2001. évi zárójelentésében a következő olvasható: „a mentett oldali töltésláb jelentősen felvizesedett (felpuhult) és egyre jobban húzódott a korona irányába. Később ez a töltésvonal teljességgel járhatatlanná vált.”

41. Modelleredmények a 2001. márc. 23-i állapotra Tisza jp. 98+100 A teljes szelvényen átáramló vízmennyiség: 0,49 m3/d fm (drén, töltéstest és altalaj)

42. A 98+100 szelvény számított vízforgalma [m3/d.fm] mért adat: 0,15 drénbe: 0,12 folyóból: 0,49 mentett oldalra: 0,37

43. A vízhozamok ismerete segít, de a modellkalibráláshoz fontosabb volna a töltéstesten belüli potenciáleloszlás mérése

44. Észlelőkutakat a töltésekbe !

45. A legolcsóbb: rövidszűrős kútpár a vízoldalon

46. Más is elképzelhető…

47. …van, ami el is készült Az elkészült kutak fontosabb paraméterei a 98+ 080 szelvényben

48. 20 cm-es szűrő kiképzése, központosítóval

49. Így néz ki egy szelvény, ami 2002-ben elkészült

50. Észlelőkutakat a töltésekbe ? (Csak ha mérik őket)