A 240 NAPOS AKADÁLYMENTES HAJÓZÁSI IDÉNYHEZ SZÜKSÉGES BEAVATKOZÁSOK 2. MELLÉKLET

Átírás

1 A 240 NAPOS AKADÁLYMENTES HAJÓZÁSI IDÉNYHEZ SZÜKSÉGES BEAVATKOZÁSOK 2. MELLÉKLET a Tanulmányok a Duna hajózhatóságának javításáról tárgyú projekt KÖRNYZETI ÉRTÉKELÉS fejezetéhez Trans-European Transport Networks "TEN-T" (Hungarian section of the Priority Project No. 18) Program: Tagállam: TEN-T Magyarország Kedvezményezett: NFM Projekt felelős: KKK Budapest, szeptember hó

2

3 TARTALOM 1. Előzmények A meghatározáshoz szükséges alapadatok számításának módszere A számítás eredményeként kapott vízhozam adatok A 240 napos hajózási idényhez tartozó felszíngörbe számítása Hidraulikai modell A 240 napos hajózási idényhez tartozó felszíngörbe számításának alapadatai és a modell futtatása A felszíngörbéhez viszonyított hajózási akadályok meghatározása Vác I-II. szűkület Kisapostagi szűkület Kisapostagi gázló Dunaföldvári gázló Solt-alsó gázló Bölcskei szűkület A 240 napos akadálymentes hajózási idény biztosításához szükséges beavatkozások... 14

4

5 A 240 NAPOS AKADÁLYMENTES HAJÓZÁSI IDÉNYHEZ SZÜKSÉGES BEAVATKOZÁSOK MEGHATÁROZÁSA 1. Előzmények Az Európai Unió TEN-T támogatásával a VITUKI vezette konzorcium a nemzetközi hajóút javítása érdekében 2005 és 2007 között megalapozó tanulmány készített, amelyben meghatározta azokat a folyamszakaszokat, ahol javítani kell a hajózhatóság feltételein. A hajóút javítására irányuló munkálatokra azért van szükség, mert a magyar Duna-szakasz jelenlegi állapotában nem felel meg a nemzetközi víziút elvárható követelményeinek, nem rendelkezik az osztályba sorolásnak (ENSZ EGB-CEMT VI/B és VI/C) megfelelő paraméterekkel. A Szap-Déli országhatár közötti Duna szakaszon a hajózás szempontjából a biztonságos hajózást veszályeztető mélységi/szélességi anomália 51 helyen található. A projekt eredményei alapján Magyarország az EB újabb anyagi támogatását nyerte el, amely a megalapozó tanulmány által vizsgált Duna szakasz nagyobb részére, a Szob-Déli országhatár közötti szakaszára, ( fkm) terjed ki, 31 beavatkozást igénylő helyre. Ennek a feladatnak a fő célja a környezeti hatásvizsgálatok és vízjogi létesítési engedélyes tervek elkészítése és a szükséges engedélyek megszerzésére. Ezen túlmenően kiegészítő feladatok (különböző engedélyezési eljárásokhoz szükséges mérések, vizsgálatok, VKI 4.7 szerinti vizsgálatok és kivitelezési tender dokumentációk) is elkészülnek. A munka július 31-én kezdődött és november 30-án fejeződik be. A hajóút javítására irányuló szabályozási tevékenység arra irányul, hogy biztosítsa a tárgyi időszakot megelőző 30 év jégmentes időszakának 94 %-os tartósságú vízhozamának megfelelő vízszint (DB 2004) esetén a 2,5 méter merülési mélységű hajók akadálymentes közlekedését 180 méter széles hajóúton. Ez hajózási űrszelvény szempontjából azt jelenti, hogy kavicsos-homokos mederanyagú szakaszokon a kívánt vízmélység 2,7 méter, sziklás, márgás meder esetén 2,8 méter. A tényleges akadálymentes évi hajózási idény ilyen körülmények között (a továbbiakban részletezett számítások következtében) hozzávetőlegesen nap között lenne. Ez megfelel a Belgrádi Egyezménynek, amelyet a Duna Bizottság érvényesít, valamint a magyar jogrendbe illesztett, az ENSz EGB égisze alatt alkotott, a nemzetközi jelentőségű vízi utakról szóló európai megállapodásnak (AGN Egyezmény). 5

6 A fentiekben részletezett hajóút paramétereket az Országos Környezetvédelmi Tanács (az SKV Környezeti Értékelésről november 16-án kelt véleményezésében), valamint a Jövő Nemzedékek Országgyűlési Biztosa (a Duna hajózhatóságának javítása tárgyú projektet megalapozó tanulmányról készített állásfoglalásában) túlzott követelménynek tartja. Az említett állásfoglalás arra a megállapításra jut, hogy az AGN Egyezmény alapján a mimimálisan szükséges merülési mélységet a Duna esetében úgy kell meghatározni, hogy az évi 240 napos akadálymentes hajózási idényt tegyen lehetővé. Ezt az állásfoglalást osztja a Vidékfejlesztési Minisztérium és a WWF Magyarország is. Ezért a Megrendelő Közlekedésfejlesztési Koordinációs Központ indokoltnak tartotta megvizsgálni, hogy 240 napos évi hajózási időtartam mellett a szükséges beavatkozások száma hogyan alakul. Az évi 240 napra biztosított akadálymentes hajózási idény nem felel meg a gazdaságos vízi szállítás követelményeinek. Ilyen időtartam mellett a vízi szállítás nem versenyképes az egyéb szárazföldi szállítási módokkal, ahol a szállítási idény alig kevesebb, mint 365 nap. Így a közúti-vasúti fuvarozás a megrendelői igényeket meghatározott időpontra (előre kalkulálható költséggel) képes teljesíteni. Ezzel szemben vízi szállítás esetén a fuvarozó csak úgy tudja garantálni az árú határidős érkezését, hogy alacsony vízjárási helyzetben a bárkát csak részben rakodja meg, amellyel a szállítás költsége növekszik. Nem lehet eldönteni, hogy a karavánt teljes, vagy részleges terheléssel (merüléssel) lehet indítani legalább egyhetes, vagy annál hosszabb szállítási időre, hiszen elfogadható biztonsággal a Dunán csak 3-4 napra lehet megbízhatóan vízállást előre jelezni. Így a gyakran emlegetett nem strukturális beavatkozásokkal (pl. folyami információs szolgáltatás) nem lehet ezen a helyzeten javítani. Amennyiben a hajózási idény eléri az évi napot (amely nem összefüggő időszak, és alacsony vízjárású napokkal szabdalt), a fuvarozó képes gazdaságosan szállítani, kevésbé kényszerül előre nem tervezhető átrakásokra. 240 napos hajózási idény mellett a fuvarozó az év egyharmadában kényszerülhet várakozásra (késésre), átrakásra (a bárkák terhelésének/merülésének csökkentésére), vagy közúti szállításra (jelentős többletköltségre). Így a szállítási tevékenység már kevésbé lehet gazdaságos. 6

7 2. A meghatározáshoz szükséges alapadatok számításának módszere A DB 2004-hez (a 94%-os tartósságú vízhozamhoz tartozó felszíngörbe) tartozó hajózási idény meghatározása az alábbiak szerint történt. A Duna törzsállomásainak 30 éves idősorából leválogattuk a jeges napokat. Ez a számítás alapját képező évek és a vízmércék számtani átlagából 16 napnak adódott. Így a jégmentes napok száma 349. A 94%-os tartósságú napok száma ebből következően 328. Ez csökkentendő a hajózásra nem alkalmas árvízi vízjárású napok, valamint az egyéb akadályok (hajózási zárlat folyami építés, rendezvények, havária) miatt. Ennek 30 éves idősorából számított átlagos száma 20 nap. Így a megfelelő hajóút mélységet és szélességet valójában az év 308 napján kell biztosítani annak érdekében, hogy megfeleljünk nemzetközi egyezményekben lefektetett hajóút paramétereknek. A 240 nap akadálymentes hajózási időszak meghatározásánál az alábbi közelítő (de a vizsgálatnak megfelelő) pontosságú számítási módszert alkalmaztunk. A 240 napos akadálymentes hajózási idényhez 260 napos jég- és kisvízmentes időszak tartozik. Ez úgy adódik, hogy a 240 naphoz hozzáadtuk a 20 árvízes, hajózási zárlatos (baleset, rendezvény) napot. (Vö. a 94 %-os tartósságú jégmentes vízhozamhoz tartozó felszíngörbére vonatkozó fenti okfejtéssel.) A 349 nap a 100 %- os tartósságú jégmentes vízhozamhoz tartozó vízfelszín éves tartama (328 nap a 94%-os éves időtartam). Az évi 260 napos vízfelszín tartóssága a két időtartam hányadosa (260/349), azaz 74,5%. A számításnál figyelembe vett napok éves megoszlását az 1. táblázat mutatja be. 1. táblázat: A hajózás szempontjából jellemző időszakok éves megoszlása akadálymentesen hajózható árvízi- és egyéb események nem hajózható a jeges időszakú összes napok száma Az évi 240 napos hajózási idény biztosításához végrehajtandó beavatkozások helyének, számának, mértékének meghatározásához felszíngörbe számításra van szükség egydimenziós hidraulikai modellel. A modell futtatásához a vízhozam meghatározásának módját a 3. pontban mutatjuk be. 7

8 3. A számítás eredményeként kapott vízhozam adatok A számítási vízhozam meghatározásához a Szob-Déli országhatár folyamszakasz vízmércéinek 30 éves vízállás adatsorából képeztük a vízállás tartósságokat, amelyből megállapítottuk a 74,5%-os tartósságú értékeket. Végül az állomások Q-H görbéiből meghatároztuk a fenti vízállásokhoz tartozó vízhozamokat. A kapott (és egymástól némileg eltérő) vízhozamokból átlagos értéket képeztünk olyan szakaszolással, amelyet a 94%-os tartósságú vízhozamok évi megalapozó tanulmányban történt meghatározás során követtünk. A kapott vízhozam értékeket mindkét tartósságra vonatkozóan a 2. táblázat tartalmazza. 2. táblázat: A 94%-os és a 74,5%-os tartósságú vízhozamok Szob-Baja közötti Az állomás neve vízmérce állomásokon 94%-os 74.5%-os tartósságú vízhozama (m 3 /s) Szob Nagymaros Vác Budapest Dunaújváros Dunaföldvár Paks Dombori Baja A 240 napos hajózási idényhez tartozó felszíngörbe számítása A felszíngörbe számításához matematikai modell futtatását végeztük el. Ehhez szükség volt a számítási vízhozamra (lásd. a fenti táblázatot), a középvízi meder keresztszelvényeire, valamint a folyam érdességi tényezőjére (annak hosszmenti változására. 4.1 Hidraulikai modell A 94%-os tartósságú jégmentes vízhozamhoz tartozó felszíngörbe (DB 2004, hajózási kisvízszint) hossz menti alakulását és a tervezett beavatkozások hatásait az un. egy-dimenziós (1D), permanens, fokozatosan változó, szabadfelszínű vízmozgásokat leíró modell segítségével határoztuk meg. A modellezéshez az Amerikai Egyesült Államok Hadserege Mérnökszolgálatának (US Army Corps of 8

9 Engineers Hydrologic Engineering Centre) HEC RAS elnevezésű programját használtuk. Bár a program mind permanens, mind nem-permanens vízmozgások modellezésére alkalmas, feladatunknak megfelelően, csak az előbbi funkcióját használtuk. A numerikus modell a Bernoulli-egyenlet, iteratív, megoldásán alapul. A megoldás részletei a címen megtalálható. A tervezési feladatnak megfelelően az eredeti modell a teljes magyar Duna-szakaszt lefedi. A modellbe általában a folyó 100 méterenkénti szelvényeit illesztettük be. A gázlós szakaszokon, a medergeometria pontosabb megfogása érdekében, a szelvények távolságát 50 m-re csökkentettük (ahol rendelkezésünkre álltak a sűrűbb szelvényezés adatai). A keresztszelvények alakját, a modell igényeinek megfelelően, írott keresztszelvények formájában adtuk meg. A hidraulikai modell felállítása és adatokkal való feltöltése után következett a modell kalibrálása ahhoz, hogy a vizsgálatot el lehessen végezni júliusában, egy a hajózási kisvízszinthez nagyon közeli, kisvizes állapotban, a teljes szakaszon, felszíngörbe rögzítés történt. Ennek adatai alapján meg tudtuk határozni a Strickler- Manning-féle érdességi tényező hossz menti változását úgy, hogy a felszíngörbét visszaszámolva a mért és a számított értékek csak minimálisan tértek el egymástól. 4.2 A 240 napos hajózási idényhez tartozó felszíngörbe számításának alapadatai és a modell futtatása A felszíngörbe számításhoz szükséges adatok közül a közötti megalapozó tanulmányhoz végzett mederfelmérések adatait használtuk oly módon, hogy a részletes tervezéshez (jelenlegi projekt) a beavatkozási helyek és hatásterületük újabb (sűrűbb) felmérését beillesztettük az adatbázisba. A 240 napos hajózási idényhez tartozó vízhozam adatokat a 3. pontban táblázatos formában 9

10 különbség (cm) felszíngörbe (mb.f.) mutattuk be. A modellfuttatáshoz szükséges Strickler-Manning érdességi tényezők értékei megegyeznek a 94%-os tartósságú jégmentes vízhozamhoz tartozó felszíngörbe korábbi számításánál használtakkal. A fenti alapadatokkal elvégeztük a modell futtatását és meghatároztuk a 240 napos tartósságú vízhozamhoz tartozó felszíngörbét a Szob-Déli országhatár szakaszra. A kétféle tartósságú felszíngöbét, valamint a két görbe eltérését bemutató alábbi ábrából látható, hogy a 240 napos tartósságú felszíngörbe cm közötti értékkel a 94%-os tartósságú jégmentes vízhozamhoz tartozó vízszin felett. E jelentős különbség ismeretében a beavatkozási helyek részletes vizsgálat előtt nyilvánvalóvá vált, hogy a 31 beavatkozási helynek (ilyen viszonyító szint alatt) csak töredéke képez hajózási akadályt. 1. ábra: A 94%-os és a 74,5%-os tartósságú vízhozamhoz tartozó felszíngörbék fkm 94% tartósságú felszíngörbe (DB 2004) 74,5% tartósságú felszíngörbe felszíngörbék különbsége 10

11 5. A felszíngörbéhez viszonyított hajózási akadályok meghatározása A vizsgálathoz megszerkesztettük a Duna legújabb felméréséből a 240 napos hajózási idényhez tartozó felszíngörbére vonatkoztatott mélységvonalas helyszínrajzot. A Duna hajózhatósának javítása tárgyú projektet megalapozó tanulmány -ban ( ) meghatározott és a Tanulmányok a Duna hajózhatóságának javításáról tárgyú ( közötti, jelenleg kidolgozás alatt levő) projektben környezeti hatásvizsgálat alá vont 31 beavatkozási helyet részletesen ellenőriztük. Ennek során meghatároztuk azokat a helyeket/szakaszokat ahol a felszíngörbe alatti 2,7 m-es (kavics-homok mederanyagú), illetve 2,8 m-es (sziklás-márgás mederanyagú) mélységvonalak a tervezett hajóút szélességében a mederbe metszenek. Az értékelésnél figyelemmel voltunk arra is, hogy az új felszíngörbéhez viszonyítva a hajóút vonalvezetésének megváltoztatására van-e mód. A vizsgálat eredményeként azt kaptuk, hogy hat beavatkozási helyen nincs meg a megfelelő hajózási űrszelvény. Ezek Váci gázló, a Kisapostagi szűkület és gázló, a Dunaföldvári és Solt alsó gázló valamint, a Bölcskei szűkület. A 240 napos hajózási idény biztosításához a felsorolt szakaszokon az alábbiakban részletezett beavatkozásokra van szükség. 5.1 Vác I-II. szűkület A gázló kiváltásához szükséges beavatkozások térképvázlatát a 2. ábra mutatja A 94%-os és a és 74,5%-os tartósságú vízhozamhoz tartozó felszíngörbék itteni különbsége átlagosan 90 cm. Az akadálymentes hajózás biztosításához a hajóút jobb oldalán az 1680,8-1680,7 fkm szakaszon, a bal oldalán az 1680,9 fkm térségében és az 1680,6-1680,0 fkm között mintegy m²-en, átlagosan 20 m szélességben, átlagosan 45 cm vastagságban kell 2955 m 3 mederanyagot eltávolítani. A szűk meder és a jobbparti meglévő szabályozási művek miatt a hajóút áthelyezésére nincs lehetőség. A 94%-os tartósságú vízhozam felszíngörbéje alatti hajózási űrszelvény kialakításához m³ mederanyag eltávolítása szükséges. A beavatkozás a Torda-szigeti mellékágra nincs hatással, ezért annak rehabilitációja nem indokolt. 11

12 5.2 Kisapostagi szűkület A szűkület kiváltásához szükséges beavatkozások térképvázlatát a 3. ábra mutatja A 94%-os és a és 74,5%-os tartósságú vízhozamhoz tartozó felszíngörbék itteni különbsége átlagosan 75 cm. Az akadálymentes hajózás biztosításához a hajóút jobb oldalán az 1569,8 fkm-ben, az 1569,5-1569,3 fkm között és 1569,1 fkm környezetében, a balparton az 1569,6-1569,2 fkm között szakaszosan négy helyen kell mederanyagot eltávolítani. A letermelés összterülete 4500 m², átlagos vastagsága 30 cm. Így az összes térfogat m³. A 94%-os tartósságú vízhozam felszíngörbéje alatti hajózási űrszelvény kialakításához m³ mederanyag eltávolítása szükséges. A hajóút balpart felé történő áthelyezése nagyobb kotrási mennyiséggel járna, ugyanakkor nautikai szempontból rosszabb helyzetet teremtene. A 240 napos hajózási idény biztosításához szükséges kismértékű beavatkozások a Kisapostagi mellékág morfológiai és hidraulikai viszonyait nem befolyásolják, ezért a hajózhatóság javítása nem indokolja annak rehabilitációját. 5.3 Kisapostagi gázló A gázló kiváltásához szükséges beavatkozások térképvázlatát a 4. ábra mutatja. A 94%-os és a és 74,5%-os tartósságú vízhozamhoz tartozó felszíngörbék itteni különbsége átlagosan 70 cm. Az akadálymentes hajózás biztosításához a hajóút jobb oldalán az 1566,7-1566,4 fkm szakaszon mintegy méter, a hajóút bal oldalán az 1566,8-1566,6 fkm szakaszon mintegy 30 méter szélességben összesen 8070 m² területen szükséges a mederanyagot eltávolítani. A beavatkozás átlagos vastagsága 40 cm, így az összes eltávolítandó mederanyag m³. A 94%-os tartósságú vízhozam felszíngörbéje alatti hajózási űrszelvény kialakításához m³ mederanyag eltávolítása, valamint két sarkantyú meghosszabbítása és egy új sarkantyú megépítése szükséges. Ezen kívül elmarad az 1566,8-1566,1 fkm között a sarkantyúközökben tervezett, eltávolított mederanyag elhelyezése, amely egyébként halas élő- ívóhelyek kialakítását szolgálja. A hajóút áthelyezésére a mederviszonyok nem adnak lehetőséget. 5.4 Dunaföldvári gázló A gázló kiváltásához szükséges beavatkozások térképvázlatát a 5. ábra mutatja. A 94%-os és a és 74,5%-os tartósságú vízhozamhoz tartozó felszíngörbék itteni 12

13 különbsége átlagosan 85 cm. Az akadálymentes hajózás biztosításához egyedül a hajóút jobb oldalán az 1559,7 fkm szelvény környezetében mintegy 1600 m²-en átlagosan 55 cm vastagságban kell mederanyagot eltávolítani, amely 880 m³ mennyiséget képvisel. Ennek a minimális beavatkozási helynek kikerülése a hajóút újravonalazása által nem lehetséges a hídpillérek közötti biztonságos áthajózás miatt. A 94%-os tartósságú vízhozam felszíngörbéje alatti hajózási űrszelvény kialakításához m³ mederanyag eltávolítása és az 1559,0-1558,3 fkm között a jobbparton vezetőmű és T mű, valamint a jobbparton az 1559,7-1559,1 fkm között egy vezetőmű és egy T mű megépítése maradna el. A hajózási akadályt képező szakasz kiváltására szükséges beavatkozások ilyen mértékű csökkenése kizárja, hogy a Solti mellékágat bármilyen morfológiai, hidraulikai hatás érje. Így az ág revitalizációja a hajózási beavatkozás miatt nem indokolt. 5.5 Solt-alsó gázló A gázló kiváltásához szükséges beavatkozások térképvázlatát a 6. ábra mutatja. A 94%-os és a és 74,5%-os tartósságú vízhozamhoz tartozó felszíngörbék itteni különbsége átlagosan 95 cm. Az akadálymentes hajózás biztosításához egyedül a hajóút jobb oldalán az 1555,0 fkm szelvénynél mintegy 530 m²-en átlagosan 30 cm vastagságban kell mederanyagot eltávolítani, amely 160 m³ mennyiséget jelent. Ez a minimális beavatkozási hely a meder közepén van, tehát kikerülése a hajóút áthelyezésével nem lehetséges. A 94%-os tartósságú vízhozam felszíngörbéje alatti hajózási űrszelvény kialakításához m³ mederanyag eltávolítása, az 1558,1-1557,0 fkm között a balparton és a jobbparton az 1558,2-1556,7 fkm között vezetőművek és T művek megépítése maradna el. Elmarad továbbá az 15554,7-1553,8 fkm között a sarkantyúközök feltöltése. A hajózási akadályt képező szakasz kiváltására szükséges beavatkozások ilyen mértékű csökkenése kizárja, hogy a Kéményesi-Dunát bármilyen morfológiai, hidraulikai hatás érje, így az ág revitalizációja a nem indokolt. 5.6 Bölcskei szűkület A gázló kiváltásához szükséges beavatkozások térképvázlatát a 7. ábra mutatja. A 94%-os és a és 74,5%-os tartósságú vízhozamhoz tartozó felszíngörbék itteni különbsége átlagosan 95 cm. Az 1551,5 fkm térségében a meder közepén egy római erőd maradványai vannak. Az erőd egyes maradványai kb. 2 m-re állnak ki a 13

14 mederből. A romok eltávolítására nincs lehetőség. A 94%-os tartósságú vízhozam felszíngörbéje alatti hajózási űrszelvény kialakítása így csak 120 m szélességgel lehetséges. A 240 napos akadálymentes hajózás esetén a magasabb felszíngörbe miatt - a hajóút szélessége 150 m-re bővíthető. Mederbeli beavatkozás egyedül a balparton az 1550,5 fkm szelvényben lévő keresztgát meghosszabbítása lesz. Erre a romok alatti középzátony további növekedésének megakadályozása érdekében feltétlenül szükség van. A római erőd maradványainak mederközépi elhelyezkedése következtében a hajóút áthelyezésére nincs lehetőség. 6. A 240 napos akadálymentes hajózási idény biztosításához szükséges beavatkozások Az előző fejezetekben bemutatott módszerű vizsgálatok eredményeként meghatároztuk azokat a helyeket, amelyek a Szob-Déli országhatár folyamszakaszon a nemzetközi egyezményekben rögzített hajóút paramétereknél enyhébb feltételű (240 napos akadálymentes) hajózási idény biztosításához is beavatkozást igényelnek. A vizsgálat eredményeként összesen hat szakaszon állapítottunk meg szabályozási kötelezettséget. Ezeken a helyeken számszerűsítettük a beavatkozások mértékét és számát, amely adatokat a 3. táblázatban foglaltuk össze. 3. táblázat: A 240 napos akadálymentes hajózási idény biztosításához szükséges beavatkozások katasztere mederanyag áthelyezés kőmű építés és hosszabbítás Hajózási akadály (m 3 ) (db) napos akadálymentes hajózási idény esetén Váci I-II. szűkület Kisapostagi szűkület Kisapostagi gázló Dunaföldvári gázló Solt-alsó gázló Bölcskei szűkület összesen

15 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 20