Hidrológiai Közlöny 1966 (46. évfolyam)
10. szám - Dr. Rétháti László: A talajvízszint előrejelzése, különös tekintettel az építőiparra
460 Hidrológiai Közlöny 1966. 10. sz. HIDROLÓGIA A talajvízszint előrejelzése, különös tekintettel az építőiparra D r. RÉTHÁTI LÁSZLÓ* a műszaki tudományok kandidátusa A tervezési és kivitelezési gyakorlatban számos olyan feladattal találkozunk, melyek megoldásához ismernünk kell a talajvízszint adott időpontban várható helyzetét, vagy valamely időszakban kialakuló szélső értékeit. Az építőiparon belül a talaj vízjárással kapcsolatos kérdések leginkább a talajmechanika és alapozás területén jutnak döntő szerephez [6], Itt a várható értékek meghatározása, az előrejelzés szükségessége akkor merül fel, amikor a) az építmény élettartamának megfelelő időszak szélső vízállásait, illetve b) az építés évében várható vízállásokat kell meghatároznunk. I. A többéves időszakban kialakuló szélső vízállások előrejelzése A mindennapi gyakorlatban ,,maximális (minimális) talajvízszint''-en a vizsgált területen, a szóbanforgó létesítmény élettartama alatt várható szélső vízállásokat szoktuk érteni. A maximális talajvízszint ismerete feltétlenül szükséges a felszín alatti terek (pincék stb.) szigetelésének és víz elleni védelmének megtervezéséhez, a talaj határfeszültségének meghatározásához, a fagyveszély megítéléséhez, az agresszivitás elleni védekezéshez; a maximális talajvízszint helyzete szabja meg az alagcsöves szenny vízszikkasztás lehetőségét, és adja meg a várható legkedvezőtlenebb építési vízszintet. A minimális talajvízszint ismerete szükséges a maximális szinthez adandó biztonság („vizsgálati megbízhatóság") számításához, a várható legkedvezőbb építési vízszint meghatározásához, végül megfigyelőkutak szükséges mélységének megállapításához. A két szélső érték közül a maximális talajvízszint ismerete fontosabb; a továbbiakban ezért csak ennek meghatározásával kívánok foglalkozni, annál is inkább, mert a vizsgálati módszerek a legtöbb esetben értelemszerűen a minimális talajvízszint meghatározására is alkalmazhatók. A várható maximális talajvízszint meghatározása lényegében abból áll, hogy megállapítjuk az elmúlt időszak alatt észlelt, a szóban forgó létesítmény élettartamával egyező gyakoriságú legmagasabb talajvízállást. Ehhez a definícióhoz a következő megjegyzéseket kell fűznünk. a) Az „előrejelzés" legtöbb esetben a vizsgálat időpontjáig rendelkezésünkre álló adatok rögzítéséből, értékeléséből áll. Vannak különleges esetek, amikor számolnunk kell a hidrológiai viszonyok időszakos, vagy tartós megváltozásával is (folyószabályozás, erdőtelepítés, öntözéses gazdálkodásra való áttérés, a település csatornázása, vízkivételi művek telepítése vagy megszüntetése, bányamezők megnyitása, vagy felhagyása stb.). Minden ilyen esetben át kell értékelnünk az eddig észlelt vízállásokat, a várható hatások figyelembevételével. * Földmérő és Talajvizsgáló Vállalat, Budapest. b) A rendszeres talaj vízszintmegfigyelés hazánkban nem tekint olyan nagy múltra vissza, mint a folyók vízrajzi szolgálata. Ennek az a következménye, hogy a megfigyelési időszak kisebb, mint a létesítmény névleges élettartama, így a várható maximális vízszintként majdnem mindig az eddig észlelt legmagasabb — vagv ennél is nagyobb — vízállást kell elfogadnunk. c) A b) pontban foglaltak ellenére az egyes talajvízszintek gyakoriságának és tartósságának a mélyépítésben is nagy jelentősége van. d) Az utakat fenyegető fagyveszély megítéléséhez a téli időszakokban várható maximális talajvízszint meghatározása szükséges. A következőkben a maximális talajvízszint meghatározásának különböző lehetőségeivel (1—5), a „téli maximum" meghatározásával (6) és a magas talaj vízállások tartósságával (7) kívánok foglalkozni. A fejtegetések során hallgatólagosan feltételeztem, hogy a vizsgált terület hidrológiai viszonyaiban nem várható lényegesebb változás. 1. Előrejelzés megfigyelőkutak közvetlen közelében A legkedvezőbb — és egyben a legritkább — eset, amikor az építkezésre kijelölt terület talajvízszintmegfigyelőkút közvetlen közelébe esik. Közelinek nevezhetjük a kutat akkor, ha a talaj vízjárást szabályozó feltételek azonossága mellett a vizsgált létesítmény és a kút helyén mérhető átlagos vízszintkülönbség nem haladja meg a 20—25 cm-t. A bevezetésben említettek értelmében a maximális talajvízszint előrejelzése abból áll, hogy megállapítjuk a kút létesítése óta észlelt legmagasabb vízállást (LNV). A vizsgálat szempontjából döntő fontosságú, hogy a kút mikor létesült. A lap korábbi számában megjelent tanulmányban [6, 7] közöltem az 1936— —63 közötti időszak minden egyes naptári évére kiadódó — 10 szabályos vízjárású VITUKI-kút átlagaiból levezetett — relatív NV értékeket [7, 3. táblázat]. A vizsgálatok szerint a „sokévi tetőzés" időpontja mind a 10 kútban 1940—45. közé esett (a kutak 70%-ában 1941—42-re). A sorrendben ezt követő magas vízállású periódus 1956—58-ban volt hazánkban. Ha összehasonlítjuk a két nedves periódusban kialakult vízállásokat, képet kaphatunk arról, milyen hibát követhetünk el a maximális vízszint előrejelzésében, ha a megfigyelőkút 1945—55 között létesült (1. táblázat); az átlagos, ,hiba'' 74 cm, de előfordul négy 1 m-en felüli érték is. (A teljesség kedvéért meg kell említenem, hogy a 234. és 288. sz. kútban az 1953. évi NV 20, illetve 9 cm-rel magasabb volt az 1956 után észlelt vízállásoknál.) A vonatkozó Műszaki Előírás [4] szerint a maximális talajvízszinthez adandó biztonság: B = «szM,
