Vízfolyás – talajvíz kölcsönhatás vizsgálata (The investigation of river-groundwater interaction)

Elsődleges fülek

Erre a témakiírásra nem lehet jelentkezni.
Nyilvántartási szám: 
19/08
Témavezető neve: 
Témavezető e-mail címe:
csoma.rozsa@emk.bme.hu
A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:
A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése: 
Vízfolyások mentén a talajvízszintre a folyó mindenkori vízszintje számottevő hatást gyakorol. Belterületeken azonban a talajvíz mozgását a természetes viszonyokon túl a vízvezető réteget elérő épületek is befolyásolhatják. Ilyen esetekben magát a vízvezető réteget is módosíthatja emberi beavatkozás, mint például a feltöltés, a korábbi vagy jelenlegi építmények talajvízszint alatt létesített részei esetén. A talajvíz – építmény kölcsönhatás vizsgálata számos folyóparti városban, így Budapesten is régóta ismert probléma, mely különösen árvizek idején kerül előtérbe. A lejátszódó jelenség részletesebb vizsgálatára a fővárosi Rákóczi-hídtól északra, a budai oldalon fekvő feltöltött terület különösen alkalmas, mivel az ezredforduló környékén több észlelőkutat telepítettek itt. Bár a kutak kötelező észlelési ideje lejárt, Tanszékünk tanulmányi céllal rendszeres észleléséről gondoskodik. A lágymányosi mintaterületen így jelenleg több, mint 15 éves adatsor áll rendelkezésünkre. A korábban alkalmazott havi észlelési renddel azonban az árvizek levonulásának hatása nem, vagy csak közelítően vizsgálható. Ezt néhány rövidebb időközű nagyvízi mérés jól bizonyította. A kutatómunka célja a terület földtani felépítésén alapulva az eddigi észlelések és további mérések rendszerezése nyomán a vízfolyásra és a hozzá kapcsolódó talajvíztérre összekapcsolt felszíni – felszín alatti modell kialakítása. A modellel a Duna talajvízjárásra gyakorolt hatásai részletesen feltárhatók, mind átlagos, mind szélsőséges hidrológiai helyzetekben, a beépítettség vízjárást befolyásoló hatása elemezhető. Mindezek nyomán a konkrét cél módszertani javaslatok kidolgozása az alábbi területeken:
    • a kellő információt adó észlelés sűrűségének meghatározása, észlelési protokoll kidolgozása;
    • a folyó hatásterületének lehatárolása, figyelembe véve a természetes képződményeket és mesterséges létesítményeket;
    • a folyó közelében, belterületen létesülő beruházások esetén a mértékadó talajvízszint meghatározása.
Végül a fent leírtak alkalmazása más városrészek, illetve más vízfolyások esetére is, mellyel a kialakított módszertan használhatósága igazolható.
 
**********
 
Rivers always influence the groundwater regime along their banks. In settlements the groundwater regime is influenced not only by this natural process but also by the buildings in contact with the aquifer. In such cases the aquifer itself is also modified by human activity such as landfills and underground parts of former or present buildings reaching the groundwater level. Groundwater–buildings interaction is a well known problem. It has been observed in Budapest for several decades, getting special attention during/after floods. For research purposes the right (Buda) bank of the Danube north of Rákóczi-bridge is a perfect spot being a landfill area dotted with piezometer wells. Though prescribed regular observations are overdue, our department still maintains head measurements in the area for study and research purposes. Over the Lágymányos pivot zone a time series of 15 years exists. The regular monthly observations are not well suited for examining the effects of the floods, for which observations on shorter time-intervals also exist. The purpose of the proposed research is to build a coupled river - groundwater model that takes into account the geological structure of the site, builds on existing observation locations/data and helps planning future ones. The model ought to yield a detailed description of the groundwater regime influenced by the river and building structures of the city during both normal and extreme hydrological conditions. The model is expected to specify the
    • frequency of observations required for an observation protocol,
    • range of influence for the river by taking into consideration the natural and artificial features of the aquifer,
    • design groundwater levels for future structures to be built within this range.
Finally, the above described methodology should apply to other parts of the town and/or to other rivers for proving the applicability of the methods formulated.

 

A téma meghatározó irodalma: 
1. Kovács, Gy.: Seepage hydraulics. Budapest & Amsterdam, Akadémiai & Elsevier, 1981. (Magyar nyelven: A szivárgás hidraulikája. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1972.)
2. Bear, J.: Hydraulics of Groundwater. McGraw-Hill Inc. New-York, 1979.
3. Kinzelbach, W., Chiang, W.: 3D-Groundwater Modeling with PMWIN. Springer, 2005
4. Kovács, B.: Hidrodinamikai és transzportmodellezés GÁMA-GEO, Miskolc, 2004.
5. Mecsi, J.: A Duna vízszintjének és a környező területek talajvízszintjeinek kapcsolata. Mérnökgeológia - Kőzetmechanika Kiskönyvtár 4. Műegyetemi Kiadó, 2007.
A téma hazai és nemzetközi folyóiratai: 
1. Hidrológiai Közlöny (MHT)
2. Periodica Polytechnica Civil Engineering
3. Hydrogeology Journal (IAH)
4. Water Resources Research (AGU)
5. Journal of Hydrology (Elsevier)
6. Advances in Water Resources (Elsevier)
A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja: 
1. Csoma, R. - Gálos, M.: River - Groundwater Interaction over the Region of Infopark-Budapest; Periodica Polytechnica. Civil Engineering.  Vol.56/2, 2012
2. Csoma, R. - Gálos, M.: River - Groundwater Interaction in a Municipial Area; Advanced Research in Scientific Areas. The 1st Virtual International Conference. 2012
3. P. Rončák, E. Lisovszki, J. Szolgay, K. Hlavčová, S. Kohnová, R. Csoma, J. Poórová: The potential for land use change to reduce flood risk in mid-sized catchments in the Myjava region of Slovakia; Contributions to Geophysics and Geodesy.  The Journal of Geophysical Institute of Slovak Academy of Sciences. Vol. 47/2, 2017
4. Kereskai, M., Gálos, M., Csoma, R.; Kőszórás alkalmazása vízépítési műtárgyak alvizének biztosítására; Mérnökgeológia-Kőzetmechanika 2018.   Budapest, 2018.
5. Wagner, F.,  Csoma, R., Gálos, M.: Hiányos talajvízszint adatsorok kiegészítési lehetőségei a Lágymányosi mintaterület példáján bemutatva; Mérnökgeológia-Kőzetmechanika 2018. Budapest, 2018.
A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye: 
1. Csoma, R.: Modelling the Local Variation of Aquifer Parameters with the Help of the Analytic Element Method ; Periodica Polytechnica. Civil Engineering. Vol. 49/2, 2005
2. Csoma, R;  Az AEM alaklmazása a talajvízszintet stabilizáló visszatöltés vizsgálatára ; Hidrológiai Közlöny 85.évf. 4. szám.; 2005
3. Varga, I., Csoma, R., Berecz, E.:  Az árvízi kockázatról, tekintettel a Római-part árvízvédelmére; Hidrológiai Közlöny 87.évf. 4. szám, 2007
4. Csoma, R., Gálos, M.: A Duna vízjárásának hatása a talajvízviszonyokra az INFOPARK-Budapest térségében; Hidrológiai Közlöny 89.évf. 2009
5. Csoma, R. - Gálos, M.: River - Groundwater Interaction over the Region of Infopark-Budapest; Periodica Polytechnica. Civil Engineering.  Vol.56/2, 2012

A témavezető eddigi doktoranduszai

Wagner Flóra (2020/2024/)
Státusz: 
beküldött