Hidrológiai Közlöny 1983 (63. évfolyam)

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

12 Hidrológiai Közlöny 1983. 1. sz. Dr. Szepessy J.: Szemcsés és kötött talajok kadhasson az alatta keletkezett üregbe. Ilyen hatalmas hordalékkúpokat védvonalainkon nemigen láttunk. Az eséseket nyerve újabb probléma jelentkezik. A homok hidraulikus megbontásához elméleti megfontolások, és tapasztalati tények szerint egyaránt i = 0,8-^1,0 körüli gradiensre lenne szükség. Védvonalainkon viszont H/L értéke csak 1/8~1/10 körül van. Hogy a járatfejlődést valószínűvé tegyük, háromrétegű altalajt kell feltételezni, ahol a fedőréteg és a vizet jól vezető alsó réteg között egy finomszemű homokréteg is van. Erre koncentrálódna a //„-val jelölt vízszintkülönbség, és ez lehetővé tenné a homok megbontását. Ténv, hogv a buzgáros talajtörések környezetét feltárva mindenütt ezt a jellegzetes, hármas rétegsort találtuk. De ebben a háromrétegű talajban sem tudtuk matematikailag igazolni a hátrarágódás folyamatát (Szepessy, Fehér, 1981). Nemrégen a Rajna régi árvizei nyomán az NSZK-ban is foglalkozni kezdtek a buzgáros talajtörés veszélyeivel. Ennek során körülszádfalaztak, és injektálással lefenekeltek egy veszélyesnek ítélt rövid gátszakaszt, majd a felvízi oldalra vizet szivattyúztak (2. ábra). A fedőréteg előre elkészített nyílásain át megindult, majd leállt a homok kisodrása, de járatot, törést nem sikerült előállítani (Sommer, 1980). Ezt a minden tankönyvben leírt folyamatot „lassú buzgár"-nak neveztem el. Hordalékkúpjait minden árvédekező ismeri, és amennyire erői engedik, körülzárással védekezik is ellene. Kénytelen védekezni, mert ma még senki sem tudja, hogy melyik lehetne az ezer buzgár közül az az egv, amelyik veszélyesen elfajulhatna. De hangsúlyozzuk, hogy kellő figyelemmel mindig van idő a védekezésre. Mindezek után, és mindezek ellenére mégis ki kell jelenteni, hogy gátjaink állékonyságát a mai gátmagasságok mellett a buzgáros talajtörés veszélyezteti elsősorban. Ez okozta pl. 1954-ben a Szigetközben a Duna-jobbparti gátszakadásokat, 1980-ban a Kettős-Körös hosszúfoki szakadását. 1.2 Néhány buzgáros gátszakadás leírása Az ásványrárói szakadásnak 1954-ben ritka véletlen folytán egy tapasztalt vízimérnök, Marek László volt a szemtanúja. A gáton állva valami másra figyelt, mikor a szeme láttára teljesen váratlanul, a gát lábától mintegy 5 méterre víz 2. ábra. Buzgárkísérlet a Rajnán (Sommer, 1980) Abb. 2. Aufquellungs-V ersuche an der Rhein (Sommer, 1980) Puc. 2. ShccnepuMenm no umentiio zpucßo/we na Peüne (CoMMep. 1980) tört fel, méteres átmérővel. Két (kettő!) másodperc múlva a felvízi oldalon szívótölcsér jelentkezett. A gát maga is egészen rövid idő alatt beszakadt. A feltörő víz „sűrűn iszapos" volt. Dr. Stelczer Károly helyszíni megállapítása szerint a szigetközi buzgárok vizéből kissé távolabb — iszapos-homokliszt, finom homok ülepedett ki. A Kettős-Körös hosszúfoki szakaszán a jobbparton 1980-ban bekövetkezett szakadást a szakadások okait vizsgáló Jelentés alapján írjuk le. (Szakértőbizottság, 1980.) A Kettős-Körös 1855— 1869 között épült töltéseit utoljára 1925 előtt erősítették. Az időközben levonult árvizek során, melyek a mostani árvíz szintjét többször is meghaladták. semmiféle veszélyes jelenséget nem észleltek. A szakadás környezetében lényeges védelmi beavatkozásra még nem került sor. 1980. július 28-án az átlag 6—6,5 m magas töltésen mintegy 5 m vízterhelés volt (3. ábra). Reggel 6.00 órakor még semmiféle veszélyes jelenséget, pl. szivárgást nem észleltek. A 6.35 órakor odaérő vészőr-pár előtt, mintegy 100— 150 m-re a töltés lábánál hirtelen nagy erővel víz tört fel. A gát rövid idő alatt kb. 5 m szélességben beszakadt. 7.00 órakor a szakadás már mintegy 10 m széles volt, és alvíz felé szélesedve végül 78 m-re bővült. A Duna balpartján Cicov-r\k\ 1965-ben bekövetkezett súlyos gátszakadásról pontos leírás nincs. Havlicek (1968) kimutatja, hogy a mentett oldali fedőréteg egyensúlya labilis volt, azt a víz megemelhette. Az általa összegyűjtött adatok szerint számos buzgár volt a mentett oldalon, „melyet ha körülfognak, a víz letisztul. Ez után a talaj lélegzik, mintha párnán járna az ember". A szakadás gyors volt. A mintegy 5 m magas gát mellett több liter/s-os buzgár jelentkezett. Másrészt „a beszámolók zavaros-homokos víz óriási feltöréséről adnak hírt a gát mentett oldali lábánál", — A konkrét védekezésről leírásunk nincsen. Az összes ismert leírás szerint a víz feltörése robbanásszerűen hirtelen volt, és ezután a szakadás is kivédhetetlenül gyorsan bekövetkezett. És (az egyetlen Oicov-i leírástól eltekintve, melyre külön visszatérünk) egyik leírás sem beszél a vizet szállító buzgár-elődről, különösen annak nagymértékű hordalékkúpjáról, bár az elfogadott hipotézis szerint egy lassú buzgár eróziós járatának kellene hirtelenül átalakulnia. 1.3 Ez a rendkívül veszélyes jelenség, amit egyelőre „gyors buzgár"-nak neveztem el, csak egy másfajta fizikai folyamattal magyarázható. Eszerint a fedőrétegen nincs kezdeti nyílás, ami a felhajtóerőt is csökkentené, és eróziós járat sem alakul ki. A fedőréteg viszonylag hirtelen felszakad, és evvel gyakorlatilag egyidőben a homok a járat teljes hosszán egyszerre megfolyik. A sűrű zagy rögtön a felvízi nyomás hatására folyik egy olyan járatban, melynek keresztmetszete már induláskor m

2-ekkel mérhető. Csak így magyarázható az azonnali nagy vízhozam, ami szivárgó járatból egyetlen másodpercig sem pótlódhatna.