Árvízvédelmi gátak komplex vizsgálata
Magyarország alvízi ország, ezért nagy része árvízveszélyes terület, de napjainkra már az árterek több, mint 95%-a mentesített. A mentesítés többféleképpen történhet, egyik útja az árvíz levonulásának szabályozása töltésépítéssel, így a szétterülés korlátozódik. A gyakorlat azt mutatja, hogy semelyik ilyen földmű sem tud tökéletesen vízzáró lenni, így a víz voltaképp mindig bejut a gáttestbe, amiben megindul a szivárgó mozgás a mentett oldal felé. A dolgozatomban egy lehetséges árvízvédelmi gát keresztmetszetét vizsgálom laboratóriumi kisminta-modellezés, kézi számítások és numerikus modellezés segítségével, eltérő szempontok alapján.
A geometria kitalálása a sokat használt, szabványos alapelvek mentén valósult meg. A modellhez felhasznált eszközön hasonló kísérlet folyt 2015-ben, ennek eredményeit is felhasználom az alapkoncepció megtervezésekor. A tanulmányozandó gát keresztmetszetének kismintamodelljét felépítem a Vízépítési- és Vízgazdálkodási Tanszék laboratóriumában. A töltés vizsgálata kétféleképpen történik, két eltérő, egy vízzárónak és egy vízáteresztőnek tekinthető altalajt feltételezve. Az elkészült gátmodellen méréseket végzek különféle vízszintek mellett, az átszivárgást piezométerek segítségével követem. A modell-léptékből valós léptékbe történő átszámításhoz a torzított Mosonyi-Kovács kismintatörvényt használom.
A laboratóriumbéli kísérlet mellett kézi módszerekkel és numerikus modellező programmal is végzek számítást. A dolgozatom keretein belül ezek összehasonlítására és részletes kiértékelésére is sor kerül. Az alkalmazott töltésanyag tulajdonságainak meghatározásához különböző eljárásokat (geotechnikai laboratóriumi vizsgálat, szakirodalomban talált egymástól eltérő képletek) használok.
A végeselemes modellezéshez a Rocscience RS2 modulját alkalmazom. A program eredetileg geotechnikával kapcsolatos problémák megoldására készült, de mára már naprakész a felszín alatti vízáramlástani törvényszerűségek terén is. A program használata praktikus, mert mind permanens, mind pedig időben változó áramlást tudok tanulmányozni a segítségével. A lefuttatott számítások segítségével sok kérdésre gyorsan válasz kapható, többek között az áramlási adatok és szilárdságtani értékek is rendelkezésünkre állnak. A program az adott inputokra igazán precíz és mérvadó végeredményeket tár elénk. De a felépített kismintamodellben, azon túl, hogy látványos, kézzel fogható képet ad az átszivárgásról, találkozhatunk olyan jelenségekkel, - akár az azt ért környezeti vagy fizikai hatások miatt -, melyek megvalósulása nem jöhet létre egy zárt, általunk meghatározott végeselemes program futtatása közben. A két módszer együttes alkalmazása az eredmények nagyobb pontosságát és részletességét eredményezi.
Az általam elvégzett mérések és számítások támogatják a vízkárok elleni felkészülést, amely mind aktuálisabb a jelenlegi évtizedekben levonult rendkívüli árvizek ismeretében.
szerző
-
Tamás Erzsébet
Építőmérnöki szak (műszaki alapdiploma BSc szint)
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
-
Dr. Farkas Dávid
adjunktus, Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék
helyezés
Egyetemi Hallgatói Képviselet III. helyezett