Hidrológiai Közlöny 1983 (63. évfolyam)
1. szám - Dr. Szepessy József: Szemcsés és kötött talajok járatos eróziója, illetve megfolyósodása árvízvédelmi gátakban. A veszély mértéke, csökkentése
t 16 Hidrológiai Közlöny 1983. 1. sz. Dr. Szepessy J.: Szemcsés és kötött talajok veszély. Ezután tehetünk javaslatot az OVH-nak a most általános érvénnyel elrendelt diszperzitás vizsgálati kötelezettség redukálására. A diszperzív agyag azért veszélyes, mert ha rajta keresztül a víz bármilyen repedésen, vagy csurgáson át utat talál magának, akkor a járat rohamosan tágul és ez úgy vezet gátszakadáshoz hogy nincs idő a védekezésre. Szeghalomnál az észlelés után 2 órával már menthetetlen volt a helyzet. Külföldi adatok ennél jóval rövidebb időket is közölnek. A szeghalmi szakadás a már idézett Szakértőbizottsági jelentés (1980) szerint a Berettyó és a Sebes-Körös összefolyásánál a védvonal erősítése során kialakított, mintegy 800 m hosszú, korrekcióként épített lij töltésszakaszon következett be. Az 1978-ban megépült 3—4 m magas töltés most kapott először vízterhelést. 1980. július 26-án reggel, a rohamosan emelkedő, akkor kb. 3 m-es vízterhelés hatására az új töltésnek mintegy 60 m hosszú szakaszán 10-nél több koncentrált csurgás, további 50 m-en gyenge talpszivárgás jelentkezett. Reggel 6-kor a töltésláb még száraz volt. 7.30kor a töltésláb közelében (kb. 50 m-re a töltéstől) vezetett gyűjtőcsatornában zavaros vizet észleltek. A 8.30-kor látott 3 átfolyás egyike akkor már emberderék vastagságú. 9.20-kor már 4 vízfeltörésen, összesen mintegy 5—6 m 3/s víz folyik át, és a fő átfolyás fölött a gátkorona mintegy 20 cm-t berogyott, tehát a helyzet gyakorlatilag már menthetetlen volt. 12,12-kor a tqjtés átszakadt. 27-én egy második, majd egy harmadik szakadás is keletkezett az előbbiek közvetlen közelében, 52 méter összes hosszúságban. A szakadás közelében a legelső behordott talajréteg utóbb szivacsosnak bizonyult. A gátcsonkból vett talajminták D.l fokozatú diszperzitást mutattak. A szakadás egyértelműen a töltéstestben következett be (az altalaj alig mosódott ki). A folyamat a talpban jelentkező koncentrált átfolyásokkal kezdődött. A szakadás oka az volt, hogy — feltehetőleg a nem kellően tömörített alsó rétegben több koncentrált járaton megindulhatott a víz átfolyása, és — a diszperzív agyagban ezek a járatok rendkívül gyorsan tágultak. Ha egyik ok is hiányzik, a szakadás valószínűleg nem következik be, illetve kivédhető lett volna. Tény, hogy több száz km olyan gátunk van, melyen át minden árvízkor komoly talp-, vagy kontúr-szivárgás indul, de szerencsére az is tény, hogy a szivárgó rétegek szerkezetesen vizet vezető talaja nem diszperzív. Árvízvédelmünk története sok csurgást is ismer, ilyen volt pl. a hírhedt ,,Mohács szigeti nagy buzgár" 1965-ben, de ezek nem vezettek szakadáshoz, mert volt idő a védekezésre. Pontszerű csurgás végül is bármely gátszakaszon, bármikor jelentkezhet, mert mai fenntartási eszközeinkel nem tudjuk minden féregjáratnak, minden fagyökér okozta lyuknak a lehetőségét kivédeni. Diszperzív talajú gátban ez szükségképpen, kivédhetetlenül gyors szakadáshoz vezethet ezért a hibát meg kell előzni. Erre azonban még nem alakult ki a gazdaságos megoldás módja. A külföldi irodalom egybehangzóan a kísérlettel ellenőrzött szűrök beépítését ajánlja. (Egy jó talpszivárgó megelőzhette volna a szeghalmi szakadást is.) Ez azonban néhol nagyon drága lenne. Herzog Henrik a gáttest szélesítését javasolja. Ez amennyivel megnöveli az egész gátat átérő járat hosszát, legalább anynyival csökkenti előfordulásának a valószínűségét is. A most leírt járatos erózió a töltéstestben, legfeljebb a talp közelében keletkezhet. A diszperzív agyag azonban az altalajban is okozhat bajt, ott az agyag megfolyósodásával. 2.2 A kötött talajok megfolyósodásával kapcsolatos ismereteinket a következőkben lehet összefoglalni: Ha a talaj elsődleges szemcséi között az összetartó erő kicsi, akkor a talajba beszivárgó víz könnyen eltávolítja a szemcséket egymástól. Ha a külső felület mentén áramlik a víz, akkor a felszín már említett eróziójával lesz dolgunk. Hanem, akkor a talaj duzzad, vizet vesz fel, ami csökkenti a nyírószilárdságot. Szélső esetben a talaj megfolyik. Ennek azonban több gyakorlati feltétele van: — nagy mennyiségű víznek kell egyetlen árvíz alatt a talajrétegbe bejutni, az elképzelhetetlen másodlagos pórusok nélkül (9. ábra). — jelentős felhajtóerőre van szükség, ami a talajban elegendő semleges feszültséget (pórusvíznyomást) kelt ahhoz, hogy az effektív földnyomást közel zérusra csökkentse. Vagy másként: az alsó víznyomás majdnem meg kell emelje a teljes réteget. Ez utóbbi azért szükséges, mert a folyásra hajlamos talajoknak azt a nagymértékű duzzadását, ami az elfolyósodáshoz elegendő vízfelvétellel jár, már egészen kicsi effektív földnyomással meg lehet akadályozni. (Sze/pessy, 1981/c.) Szemcsékből és elsődleges pórusokból felépülő !). ábra. A másodlagos pórusokban vizet vezető kötött talaj szerkezete, (dr. Kovács Gy., 1078) Puc. 9. Cmpyicmypa c6H3Hoeo epynma, npoeodniqeeo eody emopmnuMu nopaMu. (d-p Koean, JJ., 1978) Abb. 9. Struktur der in den sekundären Poren wasserleitenden bindigen Böden (Dr. Kovács, Gy. 1978)
