2014. június 26.
Katasztrófa-megelőzés: Korszerű mérnöki módszerek címmel indult útjára a BME új Kiemelt Kutatási Területe az ÉMK vezetésével.
Interjú Dunai Lászlóval, a BME Építőmérnöki Kar dékánjával és Józsa János tudományos dékánhelyettessel.
A katasztrófa-menedzsment (disaster management) alapvető célja a katasztrófák megelőzése, azok bekövetkezése esetén pedig a hatékony védekezés és a károk enyhítése. A BME a 6. Kutatóegyetemi Kiemelt Kutatási Területté nyilvánította (KKT) a gyorsan fejlődő szakterülethez kapcsolódó tudományos munkát.
Dunai László, az ÉMK dékánja: Az utóbbi években történt, valós katasztrófahelyzetekben nyújtott szakértői tevékenységünk hozzájárult a kar szakmai tekintélyének megerősödéséhez. Úgy ítéltük meg, hogy a növekvő igény és felkészültségünk alapján gesztorságot tudunk vállalni a szakterületen a Kutatóegyetemi Program keretében. A BME 2012-16-ra kidolgozott Intézményfejlesztési Tervét félidőben, azaz idén januárban tételesen áttekintette az Egyetem Vezetői Értekezlete, és előterjesztésünk alapján úgy találta, hogy a katasztrófa-megelőzés, mint kutatási terület megérett arra, hogy kiemelt legyen. Fontos látni, hogy a katasztrófa-menedzsment elemei közül mi nem katasztrófavédelemmel foglalkozunk, az más intézmények kompetenciájába tartozó terület. Mi alapvetően a katasztrófák megelőzéséhez kapcsolódó mérnöki kutatásokat végezzük, amelyhez tartozik még a megelőzés, a felkészülés vagy az előrejelzés is. Tanulmányoztuk a szakterülethez kapcsolódó intézményi hátteret, a BM Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóságán (BMOKF) keresztül a 2011-ben létrejött tárcaközi Katasztrófavédelmi Koordinációs Bizottság (KKB) közreműködésével megvalósuló hazai katasztrófavédelem helyzetét és felépítését. A szakértői feladatokat legtöbb esetben éppen a BM OKF, illetve a KKB Tudományos Tanácsának felkérésére láttuk el. A megalapozott szakértői munka elvégzéséhez, valamint a felkészült új mérnökgeneráció oktatási feladatainak ellátásához nélkülözhetetlen a nemzetközi trendekhez kapcsolódó, összehangolt alap- és alkalmazott kutatások folytatása. Ugyanakkor ez nem egy szűk terület, a katasztrófahelyzetekhez kapcsolódó megelőzést és felkészülést elősegítő kutatások több szakterületre terjednek ki, amely tanszékek, karok közötti együttműködéseket igényel. A javasolt témához karunk valamennyi tanszéke és az egyetem karainak többsége kifejezte csatlakozási szándékát. Az összehangolás hozzánk, az ÉMK-hoz tartozik egy új Kiemelt Kutatási Terület keretében, amely várakozásaink szerint erősíteni fogja a BME vezető szerepét a megelőzéshez kapcsolódó hazai mérnöki kutatások terén.
A BME szakértői komoly tekintélyre tettek szert a vörösiszap-katasztrófa kárenyhítésében és a kapcsolódó közös megoldás-keresésben vállalt szerepükért. Melyek lehetnek a legfontosabb katasztrófák, amelyek megelőzésében vagy a károk esetleges enyhítésében a BME kulcsszereplő lehet?
Józsa János akadémikus, az ÉMK tudományos dékánhelyettese: A kolontári vörösiszap-katasztrófa utáni települési és környezeti kárhelyreállítás munkálatainak tudományos támogatása kutatásainknak szinte zászlóshajójává vált. A KKB erős akadémiai háttérrel működő Tudományos Tanácsa a kritikus napokban, idejében felismerte, hogy hathatós segítséget kaphat a hazai műszaki tudományi közösségtől. A kar több tanszéke is nagy erővel vetette be legjobb szakembereit a vörösiszap okozta károk enyhítésére. De már akkor is látszott, hogy egy összegyetemi átfogó kutatási téma is létrehozható egy ilyen jellegű eset átfogó kezelésére. Azokban a vizsgálatokban hagyományos folyami árvizeken szerzett szakmai tudományos tapasztalatunk hasznosult újszerűen. A közelmúltban kiemelkedő volt geotechnikusaink tudásának gyors gyakorlati hasznosulása is: a tavalyi árvíz idején a töltések és a gátak állékonyságánál bizonyultak megkerülhetetlen helyszíni szakértőknek. Tudományosan megalapozott módszereink, számítógépes modelljeink és megoldásaink mindkét esetben gyors segítséget jelentettek. Most, hogy a KKT keretében még több területet fogunk össze, még több, összetettebb feladat megoldását segítő tudományos és szakmai eredményt remélünk. A vörösiszaphoz visszatérve újszerű volt, ahogy aztán végigkísértük a védelem kiépítésének tervezését is.
Ami már a kárenyhítést követő megelőzéshez vezető út...
Józsa János: Igen, pontosan, hiszen ott a modelljeink alapján egy olyan töltés megépítésével számoltunk, amely képes megfogni az eredetileg kiömlött, egymillió köbmétert meghaladó iszapot, miközben töredékébe került a kárelhárításra fordított országos költségeknek. Ez is mutatja, hogy gazdasági, és mellette politikai bölcsesség kell ahhoz, hogy a megelőzés finanszírozást kapjon – hiszen továbbra is haszonban körülményesen kifejezhető kárenyhítésről van szó és nem közvetlen profittermelésről a környezetvédelmi, az árvízvédelmi, az ipari katasztrófák megakadályozásában. Ezt a döntéshozói bölcsességet szándékozunk támogatni a KKT 6. keretében, tudományos eszközökkel.
Pontosan hogyan láttatható és tehető megérthetővé ez a mérnöki munka?
Dunai László: Ennek kifejtéséhez át kell tekintenünk az érintett részterületeket. Az előbb említettek mellett, az árvízhez kapcsolódó munka a töltések, gátak állékonyságától egészen az árhullám levezetése modellezéséig terjed. De ide tartoznak többek között a kockázatelemzések, a geodéziai műholdas mérési módszerek és ezek alkalmazhatósága is az árvízvédelemben és a megelőzésben. A másik nagy terület a földrengésekhez kapcsolódik, ezek eredetétől kezdve az általuk okozott felszínmozgásokon, talajfolyósodásokon keresztül az építmények szeizmikus vizsgálatáig. Nagy biztonságot megkövetelő nukleáris létesítmények vagy hulladéktárolók helyszíneinek kiválasztásánál elengedhetetlen a földrengésveszélyek mérnökgeológiai és geotechnikai feladatokat felölelő vizsgálata. Az épületállékonysági vizsgálatok pedig szerkezetépítő kutatómérnöki feladatok. A környezetszennyezési veszélyhelyzetek a füstszennyezéstől az élővizek ciánszennyezésén át a veszélyes hulladékok kezeléséig az építőmérnöki mellett vegyészmérnöki, környezetmérnöki tudás mozgósítását igénylik. Az iparbiztonság, tűz és robbanás témaköre pedig jellemzően a radioaktív anyagok és nukleáris létesítmények biztonsági rendszereivel függ össze. Nem véletlen, hogy Aszódi Attilát, a BME TTK Nukleáris Technikai Intézet vezetőjét kértük meg e szakterület vezetésére. De ide tartoznak a repülőgép-ütközésekhez, a rázuhanásokhoz, az égésekhez, a terrorista tevékenységekhez kapcsolódó kutatási területek, köztük a robosztus szerkezetek tervezése is. 2001. szeptember 11-e után új irányként jelent meg a robosztus szerkezetek tervezése, kivédendő az ott bekövetkezett ún. progresszív összeomlást. Ez is átfogó terület, az alapkutatástól a közvetlenül alkalmazható kutatásfejlesztésig mindent felölelnek a témák. A zászlóshajóink mellett felsoroltunk több mint 20 – a KKT-hez közvetlenül kapcsolódó – műegyetemi referenciaprojektet vagy államilag finanszírozott doktoranduszok kutatásait, nemzetközi vagy OTKA projektet. Ennek a KKT-nak az is célja, hogy mindezeket összefogja.
|
Az első átfogó terület az Árvíz, melynek hazai, határ menti, átfogóan pedig Duna-medencei relevanciáját évről évre, időnként napról napra megéljük, gondoljuk csak a késő tavaszi balkáni áradásokra. A témakör erősen kapcsolódik az éghajlati és szélsőséges meteorológiai hatásokhoz, és a feltáró kutatások eredményei többek között az árvizek előrejelzésében, az árvízi veszély és kockázati térképezésben (rendszerint távérzékelési módszerek segítségével), árvizek kockázatcsökkentése integrált lehetőségeinek feltárásában hasznosulnak. De ide tartozik a területi vízgazdálkodási problémák szélsőséges helyzeteinek, a belvíznek és aszálynak a kezelése, a töltés- és gátszakadások folyamatának megértése, a magas partok állékonyságának javítása is. A Balaton idén tavaszi szél keltette kiugró mértékű vízlengése és hullámzása pedig a tavak kiáradásának jelenségét is reflektorfénybe hozta, a meglévő viharjelző rendszerekhez társulva korszerű tavi kiöntési és mentéstámogató rendszerek fölállítását szorgalmazva. A második átfogó terület a Földrengés, azon belül a földrengés hatása mérnöki létesítményekre, pl. a közlekedést még közepes mértékű rengés esetén is rendületlenül kiszolgálni képes hidakra, de beleértve a fokozottan sérülékeny műemléképületeket is. További fontos részterület a földrengés hatása alagutakra és felszín alatti üregekre, vagy a rengés hatására bekövetkező talajfolyósodások és felszínmozgások. Mindezek új anyagok, technológiák, tervezési elvek és méretezési módszerek kifejlesztésének igényét vetik mérsékelt szeizmicitású területekre, valamint lehetővé teszi, hogy a földrengések hatását az eddigieknél jobban számszerűsíthető kockázatelemzésnek vethessük alá. A harmadik, Környezetszennyezési veszélyhelyzetek témakörben az időről-időre bekövetkező ipari és kommunális szennyezési haváriák, a tavi és hullámtéri ökoszisztémák szélsőségei, a veszélyes légszennyező anyagok terjedése, a veszélyes hulladék-kezelés és elhelyezés, valamint a mindezek rendszeres megfigyelését, érzékelését végző, egyúttal korai előrejelzés adó rendszerek kidolgozása állnak a kutatói figyelem középpontjában. A negyedik, Iparbiztonság, tűz és robbanás tématerületen a kiemelt résztémák többek között a radioaktív anyagokkal és nukleáris létesítményekkel kapcsolatos veszélyhelyzetekre, az energiatermelő létesítmények iparbiztonságára, tűzesetek modellezésére, tűzmegelőzésre és égésgátlásra, a tűzben károsodott szerkezeti anyagok állapotának felmérésére, a tűzesetek menekülési útvonalainak tervezésére és méretezésére, füstterjedés modellezésére,mérnöki létesítményekben bekövetkező robbanások, repülőgép-rázuhanás vagy becsapódás hatáselemzésére és az építmények ezeknek ellenállni tudó megtervezésére terjednek ki, mindez kiegészítve például a hagyományos módon nehezen megközelíthető, katasztrófa sújtotta létesítmények drónnal való felmérésével (részlet az idei KKT kiadványból). |
Mindezt végighallgatva az a benyomásom, hogy kevés ezeknél időszerűbb és sürgetőbb kutatási terület nevezhető meg...már a szóhasználat is olyan, mintha az olvasó a napi sajtó híreit nézné át.
Dunai László: Valóban, természeti és humánkatasztrófák összesítése ez. Megjegyzem, hogy sokáig KKT címnek is ezt szántuk, végül túl hosszúnak találtuk, illetve fontosabbnak ítéltük a „megelőzés” és „mérnök” szavak szerepeltetését.
Létező kutatások becsatornázása az új KKT vagy új kutatási irányokat is kijelöl?
Dunai László: Mindkettő. Megkezdtük a karokon a meglévő kutatások áttekintését és összehangoljuk ezeket. Új projektek indítása is kiemelt feladat. Úgy véljük, hogy a BME ezen integrált potenciálja képes új ipari, intézményi, állami megrendeléseket behozni. Ez egy olyan komplex háttér, amire nemcsak közvetlen döntéshozatali helyzetekben, hanem a megelőzés területén megjelenő kutatás-fejlesztési és innovációs feladatok megoldásában is lehet számítani.
Tud-e máris mondani olyan új kutatási irányt, amin gondolkodnak?
Dunai László: Doktoranduszi kutatások keretében a hazai hídállomány földrengésállóságát vizsgáljuk. Itthon a hídjainkat a 2000-es évek közepéig nem tervezték földrengéshatásra. Nem volt ilyen szabvány korábban, de az Eurocode 8 (az EU szabványa szerkezetek méretezésére földrengésre – a szerk.) kötelezővé tette, figyelemmel a mérsékelt kitettségünkre. Amikor a nagyhidakat az utóbbi években építették, társtervezőként és szakértőként már az új szemlélettel vettünk rész a munkákban, így ezek a hazánkban előfordulható földrengéseknek képesek ellenállni. A Dunán jelenleg nincs sok olyan híd, amely a nálunk mértékadó földrengést elviselné. Szerencsére a geofizikusok föltárták földrengésviszonyainkat, és elkészítették a Kárpát-medence, sőt Európa összesített és egységesen kezelt szeizmológiai térképét, ami a közelmúltban jelent meg. Erre támaszkodva kiemelt épületek és hidak kapcsán több földrengéses projekten is dolgoztunk, de például a teljes hídállomány átfogó vizsgálatára sikertelenül próbáltunk korábban projekttámogatást szerezni. Azt reméljük, hogy az új KKT keretében hangsúlyosabban tudunk fellépni ezen a fontos területen is.
Józsa János: Változóban van a hidakkal kapcsolatos szemlélet, viszonylag erős földrengésekre is érdemes ezeket ellenállóvá tenni. Ha ugyanis bekövetkezik egy földrengés, a katasztrófa-elhárításnak elemi szüksége van változatlanul használható hidakra. Stratégiai döntés eredménye, hogy például a Megyeri-híd szélsőséges helyzetre is tönkremenetelnek ellenálló, funkcióját nem elvesztő, kulcsjelentőségű minősítést kapott.
Dunai László: Ugyanez vonatkozik a frissen épült, kiemelt fontosságú új M0 déli hídra ( A híd próbaterheléséről, amelyet a Hidak és Szerkezetek Tanszék végzett a bme.hu is tudósított - szerk). A mellette található régi híd is új felszerkezetet kap, és az alépítményt is megerősítik, hogy földrengésállóvá váljon. Az új hídba monitoring-rendszert is telepítettünk, amely a szerkezeti viselkedés figyelése mellett a vészhelyzeteket is hivatott követni. E mellett Paks II megvalósítása kapcsolódó kutatási területek egész sorának művelését igényli, amit szintén a KKT keretében tudunk megvalósítani. Az erre vonatkozó kapcsolatfelvétel egyetemi és kari szinten is történt.
Józsa János: A földrengések érinthetik a nagy értékű, ám sérülékeny műemlék épületeket is. A szélsőséges állapotokra történő felkészülés gyakran ma még nem létező matematikai eszközöket is igényelhet. Az árvíznél tavaly júniusban például kiderült, hogy a hagyományos módszerek már nem alkalmasak a mértékadó árvízszint meghatározására. Jelenleg dolgozunk a Műegyetemen az országos mértékadó (száz éves visszatérési idejű) árvízszint meghatározásán az összes fontos vízfolyásra a legkorszerűbb módszerekkel, ami aztán évtizedekre meghatározhatja a védekezést, a tervezést és az építkezéseket. Még a nyár folyamán a kormány asztalára kerülnek az eredmények, amiből várhatóan hamarosan jogszabály is születik. Máris javasoltuk, hogy a Nemzetközi Duna Régió Stratégia égisze alatt ez az elemzés az egész Duna-medencére kiterjedjen, így arra idővel átfogó árvízi biztonság teremthető meg. A környezeti kérdésekre továbblépve, kiemelendő, hogy Somlyódy László akadémikus neve fémjelzi a környezetszennyezési veszélyhelyzetek vizsgálatát és kezelését. Mindezek katasztrófahelyzetet kiküszöbölő megelőzése, akár folyóink vízminőségi vagy tavaink ökológiai szélsőségeit tekintve, korszerű, konkrét tervekkel érhető el. Erre is felkészültünk.
Hivatalos adat uniós forrásból, hogy a természeti katasztrófák átlagos költsége a négyszeresére emelkedett az elmúlt 30 évben, de a kiadások mindössze 4%-a megy megelőzésre és felkészülésre, a többi csak válaszreakció. Eközben minden egyes megelőzésre költött dollár legalább 4 dollárral kevesebb kárt eredményez.
Dunai László: Nemzetközi kitekintésünk alapján tudjuk, hogy ún. „Disaster Prevention Engineering” kutatóhelyek létesültek elsősorban Észak-Amerikában, Japánban, Kínában, Ausztráliában. Európában azonban alig-alig vannak erre összpontosító integrált központok.
Józsa János: Éppen ezért hivatkoztam az ilyen irányú tevékenységek megvalósításához elengedhetetlen bölcsességre, hiszen a kármérséklés nem a közvetlen profitszerzés eszköze. Tényekkel és tudományos eredményekkel törekszünk bizonyítani a katasztrófa-megelőzés mérnöki tervezésének célszerűségét. A módszereink megbízhatóak, és a szemlélet kedvező változtatása már önmagában is hasznot tud hozni.
Ezek szerint szemléletformáló hatású is a Műegyetem hozzáállása azzal, hogy KKT-vá nyilvánította a „Disaster Prevention Engineering” területét? Esélyes, hogy a döntéshozók hallgatnak is majd Önökre – nemcsak a kárenyhítésben, hanem a megelőzésben is?
Dunai László: Az első kérdésére határozott igen a válaszom, meggyőződésünk, hogy ezt a szemléletet minél szélesebb körben kell hirdetnünk. Reméljük azt is, hogy ilyen típusú kutatásokkal jobb hallgatókat tudunk itt tartani és foglalkoztatni. A döntéshozókról: ha a Műegyetem ilyen szintre emeli a katasztrófa-megelőzéshez kapcsolódó mérnöktudományi kutatásokat, akkor ezzel komolyan számolhatnak az illetékes állami szervek, hiszen hangsúlyosabb fellépéssel tehetünk javaslatokat számukra.
- TJ -
Fotó: Philip János
Illusztrációk: BME Építőmérnöki Kar