Hidrológiai Közlöny 1983 (63. évfolyam)

1. szám - Dr. Szepessy József: Szemcsés és kötött talajok járatos eróziója, illetve megfolyósodása árvízvédelmi gátakban. A veszély mértéke, csökkentése

Hidrológiai Közlöny 1983. 1. sz. 11 Szemcsés és kötött talajok járatos eróziója, illetve megfolyósodása árvízvédelmi gátakban. A veszély mértéke, csökkentése* 1) R.SZEPESSYJÓZSEF" Mind az árvízvédekezés, mind a gátak erősítésének tervezése szempontjából lényeges azoknak a fizikai folyamatoknak a helyes ismerete, melyek egy-egy árvízi jelenség során a gát belsejében lejátszódnak. A feltételezett folyamatba kíván. beavatkozni az árvédekező mérnök, amikor pl. szádfalazást rendel el, és intézkedésének eredménye nagyrészt azon múlik, hogy menynyiben felel meg a feltételezett folyamat a valóságnak. Fontos a folyamatok sebességének az ismerete. Jolánkai Gyula (1973) írta, hogy a hirtelen szakadásra vezető jelenségek ellen előre meg kell erősíteni a gátat, mert különben lehetetlen feladatok elé állítanánk az árvédekezőt. A folyamatokat ezért döntően a sebességük szerint is vizsgáljuk. ,,Hirtelen"-nek itt azt a folyamatot nevezzük, melyben az első észleléstől a már menthetetlen állapotig kevesebb idő telik el, mint amit az észlelés-jelentés-döntés-felvonulás-védekezés folyamata reálisan igényelhet (Szepessy, 1981/b). Az alábbiakban néhány olyan árvízi jelenséget tárgyalunk, melyekről—részben az 1980-as Körösvölgyi árvízzel kapcsolatban — új ismereteket szereztünk. Már a cikk címe is meglepőnek tűnhet: az elmúlt években sokat foglalkoztunk a homoktalajok járatos eróziójának tulajdonított buzgárral , és a kötött talajok elfolyósodásának a folyamatával. Ezek valóban léteznek, de legújabb ismereteink szerint a nagyobb veszélyt e folyamatok fordítottja jelenti, ti. a homoktalajok megfolyósodása, illetve az agyagtalajok járatos eróziója. Végül arra szeretnénk a figyelmet felhívni, hogy a gátakat nemcsak a hosszan elhúzódó árvíz veheti fokozottan igénybe, de bizonyos esetekben a vízszint hirtelen emelkedése is kifejezetten veszélyes lehet. * A MHT Vízépítőipari Szakosztálya az Árvízvédelmi és Belvízvédelmi Szakosztályával, a MTA Vízgazdálkodási , Bizottságának Vízépítési Albizottságával, az OVH Árvízvédelmi és Folyószabályozási Főosztályával, a VITUKl-val és a VlZITERV-vel közösen 1981. május 26-án előadóülést rendezett „Árvízvédelmi töltések állapotfelvétele és erősítése az 1980. évi Körösvölgyi árvizek tapasztalatai alapján" címmel. A közérdekű ós nagyjelentőségű témáról elhangzott előadások méltán keltették fel az ország szakembereinek érdeklődését, akik kérték ,hogy azokat nyomtatásban is olvashassák. A két rendező szakosztály a szerkesztőségünkhöz fordult azzal a kéréssel, hogy az előadóülés anyagát a Hidrológiai Közlönyben jelentessük meg. Örömmel teszünk eleget a kérésnek remélve, hogy ezzel a nagy múltú magyar árvízvédelem továbbfejlesztéséhez, a korszerű szemlélet folyamatos alakításához hozzájárulhatunk. (Szerkesztőség) ** Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Központ, Budapest. 1. A buzgáros talajtörés folyamata 1.1 Az 1. ábrán a hagyományosan ismert buzgár folyamata látható. A töltéstest viszonylag vékony, kötött fedőrétegen áll, ez alatt szemcsés talajt találunk, tekintsük egyelőre egyszerűen egyrétegű homoknak. A mentett oldali fedőrétegben pl. egy korhadt gyökér helyén, függőleges járat keletkezik, melyen át víz léphet felszínre. A koncentrált kilépés helyén a sebesség viszonylag nagy lesz, és ezen a helyen megbontja a homokot, amiből a felszínen kis krátert épít. A járat ezután felvíz felé hátráló erózióval fejlődik. A folyamat egyre gyorsul, mert a kezdeti H/L gradiens a [szivárgási úthossz csökkenésével egyre nő. Végül a járat elér a felvízig, ahol a fedőréteg beszakad az alatta keletkezett üregben. A nyíláson át már a folyó vize folyik, gyorsan tágítja a járatot, melybe a gát beszakad. Ebben a gondolatmenetben azonban több hiba is van. A ferdén rajzolt járat eleve valószínűtlen, mert mint Bernatzik (1947) leírta, a fölötte lévő homok rögtön beomlana. Hátráló járat csak közvetlenül a kötött fedőréteg alatt, annak kontúrján terjedhet, amint jobbra lent látható. Azonban 1000 eset közül legalább 999-ben semerre sem terjed. Mint Dómján lböO-ben leírta, a nyílás alatt akkora üreg képződik, melynek felülete megfelel a homokra megengedett kilépési sebességnek és akkor beáll a nyugalom, a buzgár már csak tiszta vizet hoz. A hordalékszállítás csak akkor indul meg újra, egy újabb egyensúly beálltáig, ha a felvízszint emelkedik és a vízhozam megnő. Ez tapasztalati tény. És még valami. Gondoljuk meg, hány m

3 homokot kellene kihordani a még szivárgó víznek, hogy a fedőréteg komolyan besza1. ábra. Az eróziós buzgárfejlődés közismert hipotézise Puc. 1. OCujeu38ecmHaii zunome3a 3p03UHH0Z0 pa3eumun zpurfwme Abb. 1. Allgemein Hypothese der erosiven Aufquellungsbüdung