Vízrajz és hidroinformatika Árvízi veszély- és kockázati térképezés www.vit.bme.hu
Hagyományos árvízvédelem Szerkezeti védekezés: töltések, műtárgyak Károsultaknak segély Nehezen fenntartható megközelítés: Nem csökkent minden árvízi veszteséget Nem szorgalmazza az óvatos területfejlesztést az ártéren Senki se biztosít árvízkár ellen
Árvízi veszélytérképezés céljai Ártér határainak meghatározása Árvízi veszélyességi zónák meghatározása Árvízi kockázat becslése ezekben a zónákban
Ártér határainak meghatározása Pl. 100 éves árvízhez Hidrológiai elemzés árvíz hozama Múltbeli adatok gyakorisági elemzésével Csapadék-lefolyás modellezésével Regressziós módszerekkel (feltáratlan vízgyűjtőkön) Hidrodinamikai elemzés árvízi szintek 1D nempermanens modellek (ahol ez indokolható) 2D modellek (3D modellek )
Veszélytérkép nyílt árterű folyókon (Amerikai FEMA) Flood elevation contour (in feet) Cross section line of the 1D model Areas subject to inundation by the 100-year flood Areas subject to inundation by the 500-year flood Floodway, must be kept free to convey the 100-year flood
Veszély a rövid érkezési időből Veszélyfokozat T érk. [h] h max [m] v max [m/s] alacsony 8 < T h < 1 v <0.5 közepes 1 < T < 8 1 < h < 3 0.5 < v < 1 magas T < 1 3 < h 1 < v
Veszély az elöntési mélységből Veszélyfokozat T érk. [h] h max [m] v max [m/s] alacsony 8 < T h < 1 v <0.5 közepes 1 < T < 8 1 < h < 3 0.5 < v < 1 magas T < 1 3 < h 1 < v
Veszély az áramlási sebességből Veszélyfokozat T érk. [h] h max [m] v max [m/s] alacsony 8 < T h < 1 v <0.5 közepes 1 < T < 8 1 < h < 3 0.5 < v < 1 magas T < 1 3 < h 1 < v
Eredő veszély: a legsúlyosabb veszélyforrásból Veszélyfokozat T érk. [h] h max [m] v max [m/s] alacsony 8 < T h < 1 v <0.5 közepes 1 < T < 8 1 < h < 3 0.5 < v < 1 magas T < 1 3 < h 1 < v
Veszélytérképezés töltésezett öblözetekben Veszély az összes lehetséges elöntési eseményből Több változat kiértékelése (különböző árhullámok, töltésszakadási helyek stb.) Helyileg a legsúlyosabb veszélyforrást vegyük De az eseményeknek különböző a valószínűsége! Max. valószínűség legalacsonyabb veszély Min. valószínűség legmagasabb veszély
Példa: 6 szakadási hely 6 szakadási hely 3-3 árhullám a folyón = 18 elöntési esemény ( forgatókönyvi változat )
Alsó szakadás Felső szakadás
Elöntés valószínűsége Feltételesen összegezzük az elöntés p-jét h max és T-től = árvízi kockázatszámítás alapadata T = 0 5 d T = 5 15 d T > 15 d T > 0 d h max = 0 5 dm h max = 5 15 dm h max = 15 30 dm h max > 30 dm h max > 0 dm
Összegzett valószínűség p(h max < 5 dm)
Összegzett p p(h max = 5 15 dm)
Összegzett p p(h max = 15 30 dm)
Összegzett p p(h max > 30 dm)
Összegzett p = p a h max -tól függetlenül
Árvízi veszély, árvízi kockázat Veszély = különböző valószínűségű elöntések kiterjedése, érkezése és tartóssága (kinematikai, hidraulikai jellemzők) Kockázat = elöntés valószínűségének és a hozzá tartozó kárnak a szorzata
Árvízi kockázat Kockázat = Σ(D * V * p) D = relatív kár [0 1] V = érzékenység: [Ft], [Ft / km 2 ], emberélet p = elöntés valószínűsége [0 1]
Relatív kár, D Veszélyváltozók függvényében (h max, v max, t(h>0) stb.)
Közvetlen és közvetett kár Közvetlen fizikai érintkezés az elöntéssel épületek, töltések károsodása, termények, állatok vesztesége közvetlen egészségügyi hatások élővilág szennyezése Közvetett következmények közlekedés akadályozása, idő és nyereségkiesés áruellátás akadozása, termeléskiesés
Érzékenység, V Kockázatnak kitett elem felbecsülhető értéke (= kárpotenciál) [Ft] objektumoknál [Ft / km] utaknál, vasútnál, csővezetékeknél [Ft / km 2 ] területhasználati / városi övezeti osztályoknál Felbecsülhetetlen: emberi élet élővilág
Elöntés valószínűsége, p A folyó árhullámának valószínűsége x A töltés tönkremenetelének valószínűsége
Példa: Elöntés modellezett kiterjedése
Érzékenység: háztartások (pontok)
Érzékenység: területhasználat, övezeti besorolás
Mindhárom tényező időben változik Emberek tanulnak az elöntésből és védekeznek legközelebb a relatív kárt csökkenti A kockázatnak kitett értékek fejlődnek az építési módszerekkel és háztartások gazdagságával érzékenységet változtatja Csapadékosság, vízgyűjtőlefolyás, folyó vízszállítóképességének változásai valószínűséget változtatja
Summary Contents Purposes Users Flood hazard map Flood extent (e.g. 100-y) Flood depth, duration Degree of hazard Land use planning Hazard assessment on local level Emergency planning and management Planning of technical measures Local land-use planners Local flood managers Local emergency services Public Flood risk map Flood vulnerability Potential damage Potential loss Flood Risk Management Strategy (prevention, mitigation) Priority setting for measures Insurance companies Emergency services Water and land-use managers