Hidrológiai Közlöny 1953 (33. évfolyam)

3-4. szám - Szalay Miklós: Az árvédelmi töltések méreteinek ellenőrzése, különös tekintettel azok átázására

Szalay M.: Árvédelmi töltések vizsgálata Hidrológiai Közlöny. 33. évf. 1953. 3—4. sz. 121 hozzátartozó tartósság T

2 — Ti lesz. Ezen értékek felhasználásával a nomogrammból a szivárgási görbe hosszára 1,2 = 8,5-t kapunk, míg a gát talpszélessége L

2 = 20 m lesz. Ha bevezetjük az n =— biztonsági tényező fogalmát, azt kapjuk, lv hogy az első esetben n = 2, míg a második esetben n — 2,35 értékét vesz fel, vagyis a biztonság mérve az alacsonyabb szabványszelvénynél nagyobb, mint a magasnál. Ebből következik, hogy az ellenőrzést adott szabványszelvény mellett elegendő az előforduló legnagyobb gát magasságra elvégezni. Ha azonban valamely töltésszakaszon a magasabb gátak padkával, az alacsonyabbak padka nélkül készülnek, az ellenőrzés mindkét szelvénytípusra elvégzendő. T ideig tartó h vízállás szivárgási görbéje Mint fentebb említettük, van olyan . „árhullám" levonulási karakterisztika, amelyet inkább téglalappal lehet megközelíteni. Erre az esetre is levezethető a szivárgási görbe, az első típussal analóg meggondolások alapján. Itt ugyancsak felírható bármely lamellára, hogy h z dg — v-dt = k-i-dt = k—-—dt. A változók szétválasztása után integrálunk : jgdg = k (h — z) jdt, £ = |Y2k (h — z) íj' J = V2kT (h — z). Áttérve ismét , az oe-hajlásszögű töltés esetére : x = Y2kT (h — z) + z ctg x (5) adja a szivárgási görbe egyenletét a T időpontban. Előfordulhat olyan árvíz-jelleggörbe, amely ugyan egyik alaptípusnak sem felel meg. Ilyenkor a kétféle típusú szivárgási görbe szuperpozíciója útján segíthetünk a kérdés eldöntésében. 6. A biztonság kérdése Minden mérnöki létesítmény méretezésénél döntő szempont az, hogy a biztonságot, vagyis a tényleges igénybevétel és a mű tönkretételéhez szükséges igénybevétel hányadosát ismerjük. Igénybevételt a szó legáltalánosabb értelmezésében említünk, amely lehet mechanikai feszültség, billentő nyomaték, áramerősség stb. A műszaki létesítmények legnagyobb részénél a biztonság ilyen értelemben számszerűleg is könnyen kifejezésre juttatható. Az árvédelmi töltések esetében más a helyzet. Már építőanyagának, a talajnak a biztonság kifejezéséhez szükséges jellemző mérőszámai is nehezen definiálhatók. Még nehezebb számszerű kifejezését adni azon tényezőknek, amelyek egy gát állékonyságát befolyásolják. Hogy csak néhányat említsünk : a folyamatos karbantartás minősége, hullámverés intenzitása, ürgelyukak jelenléte, gyeptakaró minősége, altalaj minősége, a töltés magassága. Ezért kissé furcsán hangzik az a vízimérnöki gyakorlatban elterjedt kifejezés, hogy töltéseinket 100% biztonságra kell kiépítenünk. Valójában a következőkről szabad beszélnünk : a töltés meghágás elleni biztonsága x méter, átázás elleni biztonsága (az átázás hoszszának és a töltés talpszélességének viszonya) y%, megrogyás elleni biztonsága z%, ezen felül meghatározatlan mértékű biztonsága van elhabolás ellen és úgyszólván alig van biztonsága ürgelyukból eredő kimosás és töltésszakadás ellen. így, mint látjuk, egy árvédelmi töltés biztonsági fokát egyetlen számmal, különösen pedig százalékkal kifejezni nem lehet. Ha már azonban a biztonságról beszélünk, kissé hosszabban kell időznünk az átázási biztonság fogalmánál. Mint említettük, ez alatt az 3/fccliZcLS görbe t = T időponthoz tartozó hosszának és a töltés talpszélességének viszonyát értjük. Le kell szögeznünk, hogy ez a „biztonsági tényező" nem abszolút érték, hanem csak relatív összehasonlítási alap. Ha ugyanis bizonyos számú gátszelvényt ellenőrzünk és valamennyinél a számításokban saját tényleges áteresztőképességét helyettesítjük be, akkor —- és csak is akkor — a kapott biztonsági tényezők egymásközti aránya azonos lesz a gátszelvények átázási biztonságának egymásközti arányával. Mivel a biztonság javára az áteresztőképesség kedvezőtlen felvételén kívül még több elhanyagolást is bevezettünk, nevezetesen : a) a h és T paraméterek legkedvezőtlenebb kombinációját, b) a vízzáró alt daj feltételezését, e) a vízszintes lamináris áramlást, d) a gáttest felső részében az apadáskor is egyirányú vízáramlást, ezért az átázás elleni biztonság a kapott biztonsági tényező többszörösét is eléri, bár nem tudjuk modellkísérletek hiányában ezen elhanyagolásokból származó biztonságnövekedést számszerűleg kifejezni. Annyi azonban bizonyos, hogy a felsorolt elhanyagolások valamennyi gátszelvénynél körülbelül azonos súllyal befolyásolják a biztonságot és így a javasolt biztonsági tényező valóban relatív mérőszáma a biztonságnak. Ezen relatív biztonsági tényező értékét 1,0—1,2 között célszerű a méretezés, illetve ellenőrzés során megválasztani. 7. összefoglalás A fentiekben igyekeztünk a lehetőségig részletekbe menően ismertetni mindazon körülményeket, amelyeket egy árvédelmi töltés méretezésénél, illetve ellenőrzésénél szem előtt kell tartani. Egyúttal új, az eddigieknél korszerűbb és műszakilag indokoltabb eljárást közöltünk a töltések átázásának számítására. Ez utóbbi eljárás természetesen még kezdeti nehézségekkel küzd, bár a munkaközben kapott építő kritika segítségével már is számos hibáját sikerült felderíteni, és rész-