|
Híreink         Szakmai linkek Szaknévsor |
Kolontár 14 éve történt: elöntési modellek segítették a szakmai döntések meghozatalát2024. október 04. 14:39
Légi felvételek – területbecslés Az első, azonnali reagálást, az emberek mentését az információéhség követte. Az időjárási viszonyok és a felhőalap alacsonysága miatt helikopterrel tudtak az elöntött terület fölé emelkedni és onnan felvételeket, videókat készíteni, a helyzet elemezhetősége érdekében. 2010. október 6-án az MTI fotográfusa, H. Szabó Sándor fotózta végig az érintett területet. (1. ábra) A ferde tengelyű, átnézeti felvételek lehetőséget adtak arra, hogy egy elsődleges, durva becslést adjunk speciális térinformatikai program segítségével az elöntött terület nagyságáról, amely az adott időpillanatban fontos információt jelentett. (2. ábra) 1. ábra. IX. és X. kazetta – Gátrepedés és áramlási nyomok (H. Szabó Sándor, MTI)
2. ábra. A Torna patakban elpusztult az élővilág
Űrfelvételek A pontos kiterjedés meghatározásához nemzetközi segítséget is kért a katasztrófavédelem. Ennek érdekében aktiváltuk a GMES ERS-t (Global Monitoring for Environment and Security, Emergency Response Services – Globális Környezeti Monitoring és Információs Rendszer, Veszélyhelyzeti Reagálási Szolgáltatások). Ez az Európai Uniós projekt a polgári védelmi egységek munkáját hivatott segíteni, támogatni űrfelvételekből, légi-felvételekből levezetett tematikus térképek segítségével. A megfelelő térképek előállítása érdekében a GMES konzorcium egyik tagja, a német DLR (German Aerospace Center – Német Légi-és Űrközpont) az űrfelvételeken kívül nagy felbontású légi-felvételeket is készített a területről, amint azt az időjárási viszonyok lehetővé tették. (3. ábra) 3. ábra. Az elöntés kiterjedése (jobbra) 4. ábra. GMES SAFER légifelvétel (balra)
Elöntési modell készítése Dr. Józsa János, a Műegyetem Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszékének vezetője, az MTA Vízgazdálkodás-tudományi Bizottság elnöke tanulmányában arról számolt be, hogy a tudósok vizsgálatai a döntések támogatását, megalapozását szolgálták. A kolontári töltés és a kettesszámú védvonal építéséhez, annak méretezéséhez szolgáltattak adatokat. „Példás gyorsasággal készült el az a hiteles műszaki szakvélemény, amely nélkül nem lehetett volna megalapozott munkát végezni.” (Dr. Bakondi György tű. altbgy.) A tanulmányban az október 4-i gátszakadás feltételezett okai nem kerülnek elemzésre, megbízható információ hiányában az átszakadt X. zagytározó szakadási szelvényének kialakulási gyorsaságáról. Ezért a katasztrófaállapotok elemzésénél a főbb befolyásoló tényezők tekintetében pesszimista alapállásból indultak ki, ami pl. a szakadási szelvényre nézve a Kolontár eléréséhez képest nagyon rövid idejű (a modellben rögtöni) szakadási szelvény-kialakulást feltételezett. A kiömlő folyadék vörösiszap-tartalmára az adott időpillanatban csak durva becslések álltak rendelkezésre, hiszen csak a kifolyt össztérfogat volt becsülhető, annak szárazanyag tartalma megbízhatóan nem volt dokumentált. A vörösiszapos folyadék vízszerűen vonult le, különösen az áradó időszakban, ami híg állapotra utal. A szakadás után egy héttel később elérhető NASA űrfelvételek, GMES ERS térképek és hazai készítésű légifelvételek alapján jól lehatárolhatóvá vált az iszapömléssel érintett terület, ami a numerikus elöntés-modellezéshez megfelelő verifikációs alapadatként szolgálhatott. 5. ábra. A számítási rácshálón előállított digitális terepmodell jellemző részlete (balra) 6. ábra. Az elöntés modellezett kiterjedése (jobbra)
Hogyan terjedt az áradat? Józsa úr a következőképp foglalja össze az elöntési folyamatot: „Az elöntési folyamat egy térben és időben hirtelen változó folyadékmozgásként fogható föl, a szakadás környezetében rohanó állapotban, akár helyi vízugrásokkal, átmenetként áramló állapotba. Az összetett domborzati viszonyok melletti levonulás terepi szétterülő hullámfront-terjedés és a régi illetve jelenlegi Torna-patak mederben való koncentrált, gyors mozgás kombinációjaként zajlott le, az egyedi terepakadályok (vasút, út, épületek stb.) duzzasztó, terelő hatásával módosítva.” 7. ábra. Az október 4-i kiömlés modellezésének egy köztes állapota
Modellezési megoldások A jelenség pontos modellezéséhez a következő megoldások kerültek kidolgozásra:
8. ábra. A kiömlés modellezésénél felvett folyadékhozam-szelvények (balra) 9. ábra. A kiömlés modellezéséből számított folyadékhozamidősorok a három kijelölt keresztszelvényben (jobbra)
Mennyi iszap volt a tározóban? A modellezéshez alapvető bemeneti adatként szolgált a terepdomborzat, illetve annak a számítási rácshálóra leképzett formája. (4. ábra) A modellezés kezdetekor alapadatként a FÖMI (Földmérési és Távérzékelési Intézet) legfrissebb DTM-je (digitális terepmodell) állt rendelkezésre. Közelmúltbeli légi felvételeket használtak a területhasználati viszonyok, a vonalas létesítmények és az építmények azonosítására. Ennek segítségével kerülhetett sor a simasági jellegzónák, az áramlási akadályok és terelő jellegű terepi elemek körülhatárolására, amelyet ezután beépítettek a számítási rácshálóba. Ezen túlmenően a X. tározóból kifolyt anyagtérfogatot és a szakadási szelvényt is megbecsülték, ahol figyelembe vették a szakadási alakot és a bennmaradó iszapfelszín és a gátfal belső felén látható iszapnyomokat. Ezek alapján a tározó szakadáskori feltöltöttségét 216 m mBf szintre becsülik. Az október 4-i alapállapotra, pillanatszerű szakadás feltételeztek tehát, ez alapján készítették el az elöntés tér-idő folyamatát leíró modellt, a folyadék terepi mozgásának több, különböző simasági együtthatóérték melletti számításával. Az űrfelvételen látható és a modellel rekonstruált elöntéseket mutatják. (5.ábra) Kiszámították az átvonuló folyadékhullám hozam-idősorait is. (8. ábra)
Hogyan vonult le az ár? A szakadási szelvényben természetszerűen rendkívül hevesen felfutó, az első becslések alapján mintegy 1,2 millió m3 térfogatú hullám Kolontárig érve jelentős ellapulást mutat, miközben térfogata is mintegy 10%-kal csökken. Ennek oka a terepmélyedésekben való tározódás. A 3. referenciaszelvényre a térfogatérték már 20%-os csökkenést mutat, további ellapulás mellett.
Gátszakadás veszélye – kitelepítési döntés A katasztrófa utáni néhány napban egyre világosabbá vált, hogy a helyzet súlyosbodhat. Bizonytalan volt, hogy a X. kazetta ÉNY-i sarkának átszakadásával a műtárgy statikusan gyengült-e meg és ez eredményezhet-e további gátszakadást és iszapömlést. A katasztrófát követő napokban további repedések jelentek meg az északi gátfalon és a IX. kazettától elválasztó gátfal stabilitása is bizonytalan volt. (Felmerült, hogy a X. kazetta gátjának átszakadása magával rántja a IX. kazetta gátját is). OKF-es szakértői vélemények és a tudományos élet képviselőinek álláspontja alapján október 8-án a három rendelkezést hozott a Belügyminiszter úr.
Perge Kinga pv. hadnagy, k. főelőadó BM OKF Informatikai Főosztály, Térinformatikai és Távközlési Osztály Ezt a hírt eddig 168 látogató olvasta. |
Hazánk eddigi legnagyobb katasztrófája 14 éve történt. Erre emlékezünk és emlékeztetünk szerzőnk akkori írásával. A gátszakadást követő néhány napon a mentésben és az elemzésben azonnali reagálásra volt szükség. A példa nélküli eset példa nélküli megoldásokat követelt, és a legjobb szakembereket igényelte. Cikkünkben bemutatjuk a legelső távérzékelési, térinformatikai megoldásokat.
