Hidrológiai Közlöny 2012 (92. évfolyam)
4. szám - Nagy László–Mahler András: Milyen mély legyen a vízzáró fal az árvízvédelmi töltés alatt?
76 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2012. 92. ÉVF. 4. SZ. 1. ábra. -Ny irányú geoi Szivárgási viszonyok A terület hidrogeológiai viszonyaira a Duna gyakorol jelentős hatást: a jó vizvezető durvaszemcsés (homokos kavics, kavicsos homok) rétegben jelentős mennyiségű víz tározódik a víznyomás gyorsan követi a Duna vízállás-ingadozásából adódó változásokat. A durvaszemcsés összlet feletti jellemzően átmeneti talajok alkotta fedőrétegben a vízmozgás jellemzően függőleges irányú. A vízzáró falak esetén a szivárgó vízmennyiség, és ezáltal a mentett oldali vízszint jelentősebb csökkentése csak a vízvezető réteg lehető legnagyobb részének lezárásával oldható meg. Ez azonban kisvíz esetén (Duna felé történő áramláskor) visszaduzzasztási problémákat okozhat a hátsó területek víztelenítésében. Felmerül a kérdés, hogy a fedőréteg teljes illetve a vízvezető homokos kavics réteg részleges - vízzáró fallal történő - lezárása milyen hatással van az árvíz során, a mentett oldalon kialakuló vízszintekre? A vízvezető rétegbe nyúló résfal a szivárgás keresztmetszeti területét csökkenti, ezáltal csökken az átszivárgó vízmennyiség is. A különböző résfal-hosszak esetén, az árhullám hatására, a mentett oldali rézsűlábnál kialakuló maximális vízszinteket a 2. ábra szemlélteti, ahol a vízszintes tengelyen a homokos kavics rétegben a vízzáró fal által lezárt részének aránya függvényében a kialakuló vízszint látható. A számítási eredmények alapján az árvíz hatásával kapcsolatos legfontosabb következtetéseket az alábbiakban foglaljuk össze: - amíg a jó vízvezető réteg 70 %-a nincs lezárva, a vízzáró fal hatása nem jelentős. Számítás szempontjából az átszivárgó vízmennyiség a következő egyszerű képlettel viszonylag jól becsülhető: Q m=Q 0(l -m 2), ahol Q m az átszivárgó víz mennyisége, ha a vízvezető réteg m-ed része van lezárva, Qo az átszivárgó víz mennyisége vízzáró fal nélkül, m a vízzáró fal által a vízvezető rétegből lezárt rész aránya. Vagyis a vízvezető réteg 50 %-ának lezárása az átszivárgó vízhozamot 25 %-kal csökkenti, m = 0,7 (70 %-os lezárás) esetén az átszivárgó víz mennyisége közel a fele lesz az eredetinek. - Az átszivárgó vízmennyiség, és így a talajvízállás radikálisan a vízvezető réteg 85-90 %-nak lezárása esetén kezd el csökkenni a feltételezett árhullám figyelembe vételével. - Teljes lezárás esetén a talajmechanikai feltárásból meghatározott 102 mBf. talaj vízállás alakul ki, ha eltekintünk a Szamárhegy felől érkező szivárgó vizektől. A vízvezető réteg teljes lezárása jelentené az ideális helyzetet, mert akkor nem jutna a mentett oldalra árvízkor iai felépítés modellezése szivárgó víz. Azonban ez nem tehető meg, mert árvízmentes időben jelentős szivárgás alakul ki a folyó felé. A Szamárhegyen beszivárgó víz a tufában és a tufa felszínén szivárog a Duna felé. A vízvezető réteg teljes lezárása azt eredményezné, hogy a háttér szivárgó vizei visszaduzzasztásra kerülnének és a talajvíz a terepszintig, vagy afelé emelkedne. Ezt mutatja a 2. ábra „visszaduzzasztás" görbéjének 100 %nál lévő pontja. A hegy felől érkező szivárgó víz visszaduzzasztásának mértéke a vízzárófal mélységétől függ, mekkora keresztmetszetet zárunk le a vízvezető rétegből egy adott helyen 1. 104.5 I OH 10» 20» 30% 40t 50» 60% 70% SOS 00% 100% A vízvezető réteg százalékos lezárása 2. ábra. Mentett oldali talajvízmélység a vízvezető réteg különböző százalékos lezárása esetén A számítások jól mutatják, hogy a vízvezető réteg 80-85 %-os lezárásáig csak kisebb visszaduzzasztás mutatkozik, azonban 92-94 %-os lezárástól (adott vízpótlódás és áteresztőképességi együtthatók mellett) már a visszaduzzasztás jelentős lehet, és rohamosan nő. Jelen példában ezen két határérték közé kell a vízzárófal mélységét „belőni". Természetesen más geometriájú helyeken eltérő áteresztőképességű talajok esetén, valószínűsíthető, hogy eltérő eredményeket szolgáltatnak a számítások. Jelen példában is a vízvezető réteg áteresztőképességi együtthatójának egy nagyságrendnyi csökkentése, vagy a háttér szivárgás nagyságrendnyi növelése esetén már a visszaduzzasztás jelenti az erősebb peremfeltételt, és az határozza meg a vízvezető réteg lezárható felületét. 'A visszaduzzasztás nagysága általánosságban függ a rétegzettségtől, a rétegek vízvezetö képességétől, a hegy felől érkező vízhozamtól, a folyó távolságától és a vízállástól.
