Hidrológiai Közlöny, 2013 (93. évfolyam)
2013 / 3. szám - Farkas József - Nagy László - Dudás Zsuzsanna: A kolontári vörösiszap-katasztrófa geotechnikai tanulságai
FARKAS J.- NAGY L. - DUDÁS ZS.: A kolontári vörösiszap-katasztrófa ... 69. A gátszakadás folyamatáról valójában egyetlen szemtanú sem tudott hiteles leírást adni. A telefon-hívásokból es a villanyoszlop kidőlése okozta áramszünet alapján a gátszakadás deli 12 óra utáni pár percre tehető 2010. október 4.-en. A kifolyt erősen lúgos víz es a vörösiszap nagyobbik része kevesebb, mint 15 perc alatt távozott a kazettából, es mintegy 7-8 perc alatt érte el az első települést, Kolontárt. 4. ábra. A megmozdult gátszakasz A gát tönkremenetele statikus talajtörés volt, a gátszakadás csúszólap mentén ment végbe. Mivel a rideg anyagú salak-pernye töltés merev testkent viselkedett, csak minimális húzó-igénybevétel felvételére volt képes, ezért a töltés több helyen eltört (4. ábra). A rideg anyag nem bírta ki a csava- rási igénybevételt, az elmozdult gáttest két végén repedések alakultak ki. A gát alatti statikus talaj törés bekövetkezését egyértelműen bizonyítja a sérült gátszakasz előtti „agyagkinyomó- dás”, felpúposodás is. A külső gátláb vonala előtti terepszint mintegy 8-10 m szélességben összerepedezett, es 1,5-2,3 m-rel magasabbra került. Ez egyértelműen a gát alatti kékesszürke agyag „kinyomódására” utal. A csúszólap, az elnyíródási zóna a gátláb előtti szivárgó-árok fenekéhez (az azzal gyengített helyen) metszett fel, az árkot valósággal eltüntetve. Először csak repedésen át folyt ki a zagy, azonban a nagy sebességgel kiáramló folyadék megbontotta az igény- bevételek hatására megrepedezett gátanyagot; majd a folyás kezdete után par perc múlva hirtelen erős morajlással robbanásszerűen átszakadt a töltés (5. ábra). Az északnyugati saroknál az inkább E-i irányba kirepülő hatalmas pernyetömbök egyike eltalálta, es eltűrte az ott haladó villanyvezeték oszlopát. A vezetékek szikráztak, majd elszakadtak. A megnyílás szakaszosan nőtt, végül a szélessége elérte a 60 m-t. (6. ábra) 5. ábra. A gátszakadás helye háttérben a vízzel borított IX. kazetta. A gátszakadás 12 óra után pár perccel következett be. A számítások szerint kevesebb, mint 10 perc alatt érte el Kolontárt a lúgos „vörös folyadék”. Az oldat pH értéke közel 13 volt, ami erősen maró lúg. A rendelkezésre bocsátott dokumentumok áttanulmányozása, feldolgozása, a talajfeltáró fúrások es szondázások elvégzése, az alapfeltáró gödrök mélyítése, a helyszíni szemlék, mérések, a szükséges számítógépes állékonysági vizsgálatok és egyéb számítások elvégzése után az okokat feltáró geotechnikai szakvéleményünket meg a 2010 év vége előtt elkészítettük a Nemzeti Nyomozó Iroda részére 6. ábra. A gátszakadás megnyílása a IX. kazetta gátjáról A vörösiszap- és a lúgos folyadékszint folyamatos emelkedésével egyre romlott a gátak állékonysága; a kazetta es a gátak alatti talaj terhének növekedése a gat belső oldalán járulékos süllyedést okozott, nyírási ellenállás felhasználását jelentette, a gát alatti átszivárgás erősödését okozta, es a hidraulikus gradiensnek, az áramlási nyomásnak a növekedését okozta. Az „igénybevétel” végül elérte azt a határt, a- melynél a gát alatti kúszást követő talajtörés beindult, es a gátszakadás bekövetkezett. A gátszakadás lassúbb víz+zagyszint emelkedés vagy kisebb terhelés eseten is bekövetkezett volna, csak egy későbbi időpontban. Az altalajban lejátszódó agyagszerkezeti átalakulások pedig olyan szerepet játszottak, ami előre hozta a gátszakadás időpontját. A®?„.-W* . ._, „ ».» . . . ........... 4MP _ , tf. UM . HM>... . ____qw. t r mhí; aKgj 7. ábra. A deformálódott véges elemes hálózat törési állapotban A gátszakadás szelvényére Plaxis véges-elemes programmal végzett számításaink 0,98-0,99-es biztonsági tényezőt jeleztek. (7. ábra) A gátszakadást számos tényező, ok es ezek kedvezőtlen egyidejű összejátszása idézte elő. Ezek a következők: • a nyírószilárdság szempontjából kedvezőtlen altalaj megléte, annak nem kellő ismerete, a gátméretezéshez, állékonysági vizsgálatokhoz, ellenőrzésekhez szükséges altalaj rétegződés es talajfizikai jellemzők hiánya; • a talajviszonyoknak nem megfelelő gátszerkezet es alapozás;
