Természeti környezet

Természetföldrajzi adottságok

Budapest Magyarország fővárosa, az ország irányító szerveinek székhelye. Központja az ország iparának és kulturális életének.

Centrikus elhelyezkedése következtében az ország legnagyobb, központi közlekedési csomópontja: ide fut be az ország összes főközlekedési útja és vasútja. A Duna - mint víziút - nemzetközi jelentőségű. Rohamosan fejlődő repülőtere Közép - Kelet - Európa egyik fontos légi-közlekedési bázisának számít.

A pesti oldal egyes területein a népsűrűség meghaladja 30 000 fő/km2 értéket is, de a legritkábban lakott városrendezési körzetekben sincs tízezer alatt a mutató értéke.

A metró tervezett vonala által érintett terület budai szektorában inkább a 10 000-30 000 fő/km2 közötti a népsűrűség, az ennél nagyobb, ill. kisebb értékek csak néhány körzetben fordulnak elő.

Vízrajzi adottságok

A vizsgált terület a Budai hegység déli előterében, illetőleg a Pesti síkságon fekszik. Egyetlen nagy felszíni vízfolyás érinti, a Duna, amely így természetesen a térség erózióbázisa is. Budapest Főváros térségében néhány kisebb patak, amelyek eredetileg - mint a Duna közvetlen lokális vízgyűjtőjére hulló csapadékvizek összegyűjtő-levezető erei - korábban felszíni vízfolyásként szerepeltek, jelenleg a fővárosi (egyesített) csatornázási rendszer részeként kiépített (legtöbb esetben lefedett) medrekben, csatornákon keresztül vezetik a csapadékvizeket a fővárosi átemelőtelepeken keresztül a Dunába. A vizsgált területen ilyen - jelentősnek mondható - felszíni vízfolyás nem található.

Budapestnél több vízmérce-állomáson is észlelik a Duna vízszint-adatait.

A Duna vízjárására sem a metró építése, sem az üzeme nem lesz, nem lehet semmiféle hatással, mivel semmiféle ilyen jellegű beavatkozás nem várható. A vízi szállításra történő igénybevétel vízszennyezést okozhat, továbbá az esetleges munkagödör-víztelenítésből származó vizek közvetlen bevezetése is. Ezek a - vélhetően káros - hatások kellő elővigyázatosság és a (bebocsátott) vízminőség rendszeres ellenőrzése esetében megelőzhetők illetve kiküszöbölhetők.

A területen a Dunán kívül, nincs élővízfolyás. A rendezett Határ árok egyik ága a Kelenföldi pályaudvar Ny-i oldalán húzódik megközelítőleg É-D-i irányban, majd főágába vezetve a Kondorosi út mentén felszíni árokként folyik a Dunába; torkolati műtárgya van.

Földtani viszonyok

A földtani környezet jellemzéséhez megadjuk a vizsgált terület idealizált rétegsorát:

• Az alaphegységi mélyfekü felső triász karni emeletbeli fődolomit. A fődolomit a Szt. Gellért téren és a Duna alatti átvezetés budai és középső szakaszán a nyomvonal egészéhez képest erősen kiemelt helyzetű.
• A fődolomit karsztosodott, egyenetlen felszínén felső eocén bázis képződmények, ezeken kavicsos-homokos, majd törmelékmentes nummuliteszes-lithothamniumos mészkő települ, melyet a Budai hegység egészéhez képest - vékony budai márga fed le.
• A budai márgából folyamatos átmenettel fejlődik ki az alsó oligocén korú "tardi" agyag -homokkő, melyet ugyancsak fokozatos átmenettel a középső oligocén korú "kiscelli" agyag - agyagmárga fed.
• A budai oldalon a tervezett 4-es metróvonal szintje felett települt összletben a kiscelli agyagot, ill. Duna-menti szakaszán a tardi és felső eocén képződményeket már csak negyedidőszaki üledékek fedik.
• A kiscelli agyag fedőjében, folyamatos üledékképződéssel ugyancsak agyagos, nyílt tengeri kifejlődésű felső oligocén "bázis" üledékek települnek, melyeknek részben fedője, részben heteropikus fáciese a sekélytengeri - partszegélyi keletkezésű, zömében homokos kifejlődésű "törökbálinti" összlet.
• A felső oligocén legfiatalabb tagja, amely keletkezését tekintve - mind lito-, mind pedig biosztratigráfiai szempontból már az alsó miocént is képviseli; az agyagos - homokos "egri" összlet.
• Az egri összletre alsó miocén korú, eggenburgi emeletet képviselő aleurit, és kavicsbetelepüléseket tartalmazó homokösszlet települ, ezen pedig éles diszkordanciával.
• A középső miocén bádeni összlet legidősebb tagja, a sok riodácittufa - tufit betelepülést tartalmazó törmelékes és agyagos "tufigén" összlet helyezkedik el. Fedője, de részben oldalirányú átmenete is a lencsés kifejlődésű, szeszélyesen változó litológiai jellegű, folyóvízi - árapály övi keletkezésű bádeni "terrigén" összlet, melynek felső szakaszán egyre gyakoribbak a tengeri betelepülések, míg uralkodóvá válik a tengeri kifejlődésű, kevés mészkő - betelepülést tartalmazó, homokos - agyagos "rákosi - lajta" típusú kifejlődés.
• A sekélytengeri felső bádeni korú összletből látszólagos üledékfolytonossággal fejlődik ki, a felső miocén, szarmata korú rétegsor, amely litológiai jellegét tekintve azonos vagy igen hasonló a felső bádeni tengeri összlethez. A litológiai hasonlóság miatt a két képződményt kizárólag őslénytani alapon lehet elválasztani.
• A pesti oldalon teljes egészében dunai; a budai oldalon túlnyomórészt dunai, alárendelten hegylábi-lejtő üledékek fedik az idősebb képződményeket.

Vízföldtani környezet

A budai oldalon szoros értelemben vett talajvíz, nagyobb kiterjedésben és mennyiségben csak a holocén/korai pleisztocén árterén belüli területeken jelenik meg.A talajvíz általában a csapadékból kapja az utánpótlódását, azonban a Duna II. teraszának vonalától ( megközelítőleg a Fehérvári út vonala a II. és az I. magas ártéri terasz határa) a folyó irányába eső területeken a folyó mindenkori vízállása, vagy táplálja vagy csökkenti a talajvíz szintjét és áramlási irányát.

Az egyik fő áramlási irány a Duna, mint erózióbázis felé történő szivárgás (a Duna galériaként gyűjti magába a talajvizet). A talajvíz áramlásának másik fő iránya a Duna völgyére jellemzően É - D-i irányú.

A fenti áramlási képet némileg módosítja a dombokról lefutó kisebb patakmedreket követő áramlás. A patakok teraszvizének ezen völgyirányú mozgásai végül is a Dunában mint erózióbázisban végződnek, de helyileg attól eltérően, legtöbbször É - D-i szivárgási mezőt alkotnak.

A Duna alatti szakaszon nincs értelme talajvízről beszélni, azonban a Duna mindenkori vízszintjének hatását a környezet talajvízszintjére nem lehet figyelmen kívül hagyni. Átlagos talajvízszint esetén a talajvíz szintje a Duna felé esik, míg magas vízállás esetén a Duna vize visszatölti ill. duzzasztja a talajvízszintet. A hatótávolság, ahol a visszatöltés magassága meghaladja a normális vízszintingadozás értékét mintegy 400 m. Ezt támasztják alá az 1965 évi árvízi adatok, valamint a Miskolci Műszaki Egyetem tanulmánya, mely az É-D- i metróvonal résfalas szakaszának talajvízszintre gyakorolt hatását vizsgálta.

A pesti oldalon egy jellegzetes határvonal két különböző jellegű, származású és mozgású talajvízzel jellemzett területet választ el egymástól. A Duna pleisztocén kori teraszába bevágódott óholocén Duna K-i partjának feltételezett vonala ez. A Duna bevágódása a terasz Ny-i peremét majdnem függőleges partfallá alakította. Ettől az ős parttól a mai Duna felé található az a terület, ahol az abradált térszint az Ős -Duna holocénkori ártéri üledékei töltötték fel (alacsonyabb terasz szintek), míg e vonaltól K-re az un. magasabb terasz szinteket találjuk.

A talajvíz nagyobb része az infiltrációs csapadékvizekből, míg kisebb része a harmadkori fekű konzekvens lejtésirányával egyező oldalirányú utánpótlódás és az élő vízfolyások (Szilas patak, Rákos patak) esetleges betáplálásából származik. A terület erózió bázisa a Duna, amely általában befogadó vízföldtani elem, másrészt a folyó parti területeken magas folyami vízállás esetén táplálja a talajvizet, míg a talajvíz szinthez képest alacsony vízállásnál apasztja.

A metróvonal vízminőségi szempontból két részre bontható.

• az első rész (Budaörs állomástól - Móricz Zs. Térig ) a lejtők talajvízének és a völgyi, lapályi talajvíz elterjedési területére jelölhető ki,
• míg a Móricz Zs. tértől a pesti oldalon végig az Újpalota állomásig, ahol is Duna ártéri talajvíz jelenik meg.

Geotechnikai viszonyok

Az optimális építéstechnológia (mind műszaki mind gazdasági szempontból történő) megválasztásához a nyomvonal, a földtani felépítést is figyelembe véve három szakaszra bontható:

• 'A jelű szakasz: budai oldal; Etele tér állomástól a Szt. Gellért tér állomás peron vége;
• 'B jelű szakasz: Duna alatti átvezetés; Szt. Gellért tértől a Fővám téri állomás utáni rövid szakasz;
• 'C jelű szakasz: pesti oldal; Fővám téri állomás utáni rövid szakasztól a Keleti pályaudvar állomás végéig.

A pajzsokkal szemben támasztott speciális, különleges, helyi követelmények a Vállalkozón keresztül kerülnek érvényesítésre a geológiai és hidrogeológiai adottságoknak megfelelő, szigorúan megfogalmazott, műszaki specifikációban.

A pajzstípus kiválasztásánál egyik szempont az lehet, hogy a pajzs az indulási (Kelenföld pályaudvar állomás) és érkezési pont (Keleti pályaudvar állomás) közötti szakaszon a megkutatott harántolandó összes talajfajták fejtésére alkalmas legyen. Mivel a budai oldalon az alagút-pár kemény agyagmárgában halad és vízvezető rétegek harántolása nem várható, ezért ezen a szakaszon az úgynevezett nyitott homlokú, fejtőkeresztes pajzs a legalkalmasabb az alagút kihajtására.

A Duna alatti alagút-pár építésénél a karsztvíz-háztartás lehető legkisebb mértékű zavarását kell elérni, a termálkarsztvíz és a Duna vizének keveredését kizárni, az alagútba nagyobb mennyiségű víz bejutását megakadályozni. Ezért a Duna alatt és a pesti oldalon a zavart kőzetviszonyok között illetőleg a várható talaj - és rétegvizekben az úgynevezett zárt homlokmegtámasztású pajzzsal kell az alagutat kihajtani.

A mai korszerű többcélú pajzsokat át lehet alakítani nyitott homlokúról zárt homlokmegtámasztásúra úgy, hogy a pajzsot közben nem kell kiemelni az alagútból. Ezt az átállítást a Budapest 4. metró tervezője a Szent Gellért tér állomásnál irányozta elő, ahol ez egyszerűen megoldható. Innen tehát a pajzsok zárt homlokmegtámasztással haladnak át a Duna alatt és végig a pesti szakaszon. A zárt homlokmegtámasztás, és a speciális pajzskonstrukció biztosíték arra, hogy sem kőzetbetörés, sem nagymennyiségű, bármilyen eredetű víz nem áraszthatja el a pajzsot, nem juthat be az alagútba.

Kevés valószínűséggel, de a feltárások mindig meglévő bizonytalansága alapján feltételezhető, hogy a pajzs, a Tardi agyag alsó részében szerkezeti töréssel, olyan kisebb hasadékkal, találkozik, amelyek kapcsolatban van a mélybeli temálkarsztvíz tároló kőzetekkel. Ezekre az eshetőségekre különböző megelőző intézkedésekkel előre fel lehet készülni, még a pajzshajtás megkezdése előtt, hogy az esetlegesen fellépő várható, vagy előre nem látható geológiai - hidrogeológiai formáció, akadályt, környezeti károkat ne okozzon, és az előrehaladást jelentősen ne csökkentse.

Földrengés hatások

A jelenlegi szeizmicitás és a regionális geofizikai adatok komplex értelmezése mutatja, hogy a Pannon medencében jelenleg is van feszültség-felhalmozódás, mely bizonyos, többé vagy kevésbé ismert szerkezeti vonalak mentén időnként kioldódik. A keletkező földrengések nagysága attól függ, hogy a feszültségek hatására az egyes szerkezeti elemek milyen könnyen tudnak egymáshoz képest elmozdulni. Korábbi tektonikai és szeizmológiai ismereteink alapján arra következtethetünk, hogy a medencealjzat nagymértékű töredezettsége miatt nagy feszültség csak kis valószínűséggel halmozódhat fel. Ezzel magyarázható az 5.5 magnitúdónál nagyobb rengések ritkasága és az eddig tapasztalt 6.0-6.5 magnitúdó körüli felső korlát is.

A vizsgált területen a rengések túlnyomó többsége a 3-5 közötti magnitúdó tartományba sorolható, ennél erősebb szeizmikus események csak viszonylag ritkán és térben lokalizáltan fordulnak elő. Ezek alapján a Pannon-medence térségét a szeizmikusan közepesen aktív területek közé kell sorolnunk. Számos külföldi tapasztalat és tanulmány igazolja, hogy a földalatti körszelvényű szerkezetek esetében a földrengés hullámok nem okoznak jelentős mértékű kárt.

A nemzetközi gyakorlatban gyakori, hogy passzív törészónában, de aktív törészónában is terveznek és építenek alagutakat, föld alatti létesítményeket. Kaliforniában, Törökországban, Japánban, már előfordultak földrengések olyan városokban, ahol metróvonalak üzemelnek, és így megfelelő tapasztalatok állnak már rendelkezésre.

A nemzetközi gyakorlati tapasztalatok szerint a szögletes, felszínig nyúló építmények sarokkapcsolatai érzékenyebbek, de a körszelvényű alagutak érzéketlenek a földrengésekre.

A mélyalagutak esetében számítással, méretezhető, a szerkezetekre jutó szeizmikus hatás. A földrengés hatása is egy tervezési paraméter mint a többi.

Budapest területén, várható szeizmikus hatás mellet az alagutaknak érdemi veszélyeztetettsége nincs. A Duna alatti átvezetésnél sincs szükség különleges megoldásra. A bevált megoldásként a gyűrűkből szerelt tübbingek viszonylag rugalmasan viselkednek és a csavaros kapcsolatuk, biztosítja a statikus és dinamikus hatások okozta feszültségek felvételét.

Élővilágot érő hatások (ökológia és botanika)

A vizsgálatok azt mutatják, hogy a metró a városközpont természetes élővilágát nem veszélyezteti, mert ilyen az érintett területen már évtizedek óta nincs.

Az alagút építése a parkokra sem jelent számottevő veszélyt. A Gellért-hegyet az építés nem érinti.

A vonal Rákospalota irányában történő meghosszabbítása az élővilágban sem okoz figyelemre méltó kárt, mivel a Szilas-patak mentén ugyan az egykori növényzet szórványosan még fellelhető, de a meglevő növények túlnyomó részét már a gyom jellegű fajok alkotják.

A Budaörs irányú meghosszabbítás által érintett területen a még meglevő féltermészetes részeken sincsenek számottevő természeti értéket képviselő növények. Ez a terület egyébként, az építkezések jelenlegi üteméből következően, néhány éven belül teljesen beépül. Tehát még azokat sem a metróépítés veszélyezteti.

A 4. sz. metró tervezett nyomvonala az autópálya északi oldalán halad, ezért az, az autópályától délre levő kb. 20 ha nagyságú védett területet nem veszélyezteti.

Az előzetes környezeti hatástanulmányban feltárt állatvilágról megállapítható, hogy a metróépítés az ott levő állatvilág tekintetében sem jelent veszélyt, mivel az értékesebb állatok többnyire a háborítatlan növényzetű részeken találhatók. Azokat azonban az építkezés nem érinti.