Árvízvédelmi döntés domborzatmodell alapján
Egy 4200 lakosú Duna menti település önkormányzata árvízvédelmi tervet készíttet. A rendelkezésre álló digitális domborzatmodell cellamérete 5 m × 5 m, függőleges pontossága ±0,3 m. Az 1:10 000 méretarányú topográfiai térkép szerint a belterület egy része 0,4–1,2 km-re fekszik a folyótól, a partéltől 1,5–2,8 m-rel magasabban. A 2013-as árvánál mért legmagasabb vízállás a szelvényben 812 cm volt; a helyi védmű koronamagassága ehhez képest 40 cm-rel alacsonyabb. A modellből készített lefolyási (flow direction) elemzés szerint a belterület egyetlen mélyvonalban, a Vasút utcában gyűjti össze a vizet, ahol egy 120 fős óvoda és a vízmű kútja is található. A gátmagasítás becsült költsége 210 millió Ft, egy 1,2 km hosszú új védvonal építése 480 millió Ft; a pályázati keret 300 millió Ft. A lakosság egy része tiltakozik a gátépítés ellen, mert az elzárná a horgásztavat.
1. A domborzatmodell két szomszédos cellájának magassága 118,0 m és 121,5 m. Számítsd ki a lejtőszöget, majd indokold, miért térhet el a modellből kapott érték a terepi méréstől!
Read the worked answer
Számítás: a cellaközéppontok vízszintes távolsága a cellaméret, azaz 5 m. A szintkülönbség Δh = 121,5 − 118,0 = 3,5 m. Ebből tan α = 3,5 / 5 = 0,70, amiből α ≈ 35°.
Bizonytalanság: a modell függőleges pontossága ±0,3 m, két cellánál ez ±0,6 m hibát jelent. Így Δh 2,9 és 4,1 m között lehet, tan α = 0,58–0,82, azaz a lejtőszög 30° és 39° közé esik. A valódi értéket tehát csak intervallumként ismerjük, ami egy 5 m-es felbontásnál már komoly különbség.
Miért térhet el a tereptől: a cella egy 5 × 5 m-es terület átlagmagasságát képviseli, nem a két pont közötti valódi felszínt; a modellkészítés során simítást alkalmaznak; a növényzetet, épületet, töltést a modell nem feltétlenül tükrözi. Ráadásul egy Duna menti síkságon a 35°-os lejtő irreális – ez arra utal, hogy a két cella között partfal, töltés vagy interpolációs hiba van, ezért terepi ellenőrzés és a cellák környezetének vizsgálata kötelező.
2. A lefolyási elemzés a Vasút utcát jelöli meg egyetlen gyűjtőterületként. Milyen lépésekkel ellenőriznéd ezt az állítást, és milyen tényezők cáfolhatják?
Read the worked answer
Ellenőrzési lépések:
- Terepi bejárás a mélyvonal teljes hosszán, a felszín esésének szintezővel vagy GNSS-sel történő ellenőrzése.
- A közműadatok (csatorna-, csapadékvíz-elvezető hálózat, aknák, átereszek) beszerzése – a felszíni lefolyást ezek átírhatják.
- A domborzatmodell hibáinak szűrése: útfeltöltések, hidak, kerítések, depóniák, amelyeket a modell nem lát.
- Korábbi elöntések dokumentumai, lakossági bejelentések, tűzoltói kivonulási adatok összevetése.
- Hidrológiai szimuláció több csapadékforgatókönyvvel, a modell érzékenységvizsgálatával.
Cáfoló tényezők: ha az utca felszíne valójában magasabban fekszik, mint a szomszédos telkek; ha a csatornahálózat elvezeti a vizet, mielőtt összegyűlne; ha a modell a beépítést nem tartalmazza; ha a valódi vízgyűjtő a szomszédos utcákban oszlik meg. A döntéshez tehát nem elegendő a modell, a terepi és közműadatok nélkül a gyűjtőterület kijelölése hibás lehet.
3. A 300 millió Ft-os keretből melyik megoldást választanád? Érvelj a költségekkel, a kockázattal és a társadalmi elfogadhatósággal!
Read the worked answer
A 480 milliós új védvonal kizárva, mert meghaladja a keretet, és nem is arányos: a meglévő védmű mindössze 40 cm-rel alacsonyabb az extrém vízállásnál.
Javaslat: gátmagasítás (210 millió) + célzott helyi védelem. A fennmaradó mintegy 90 millió Ft-ból az óvoda és a vízmű kútja kap helyi védművet, illetve a modell által jelzett mélyvonalon egy záportározó vagy szivattyús megoldás épül.
Indoklás: a magasítás közvetlenül a mértékadó szintkülönbséget kezeli, a legkisebb költséggel; a 90 millióból a legsebezhetőbb pontok védhetők, ami a maradék kockázatot csökkenti. A horgásztó-tiltakozást műszakilag kezelni kell: egy zsilip vagy áteresz (néhány tízmillió Ft) fenntartja a tó vízellátását, így a gát nem zárja el. Emellett a modell bizonytalansága miatt szükség van riasztási rendszerre és evakuációs tervre, mert a védmű önmagában nem ad teljes biztonságot.