Hidrológiai Közlöny, 2017 (97. évfolyam)
2017 / 4. szám - SZAKMAI CIKKEK - Nyiri Gábor - Zákányi Balázs - Szűcs Péter - Nagy Gábor - Kiss Tibor: Árvízvédelmi töltések, völgyzáró gátak altalajának hidraulikai modellezése és állékonyságvizsgálata
52 Hidrológiai Közlöny 2017. 97. évf. 4. sz. Áramlási viszonyok A GMS SEEP2D moduljának alkalmazásakor célunk a különböző geometriájú és anyagszerkezetű töltésekben lejátszódó szivárgási folyamatok vizsgálata volt. Az áramlási viszonyok szemléltetéséhez a modellek rácshálója 1 méteres osztásközzel vannak felvéflowline /áramvonalak- 105.543 105.537 105.530 105.524- 105.517 ve, illetve a vízoldalon és a mentett oldalon is 10 m hosszan fut az eredeti terepszint. A program meghatározta az áramvonalakat, kiszámította a fajlagos hozamot, a sebességviszonyokat, illetve a pórusvíznyomás értékeit. A modellek a mértékadó árvízszintet veszik figyelembe. 4. ábra. Aramvonalak a cigándi töltésben Figure 4. Flow lines in the Cigánd dyke A 4. ábrán látható, hogy az altalajnak nagy szerepe van a töltések áteresztőképességében, hiszen az áramvonalak nagy része a vízvezető rétegben figyelhető meg. Az altalaj szerepe ugyancsak látható a révleányvári töltésnél is. Az áramvonalak jelentős része itt is az altalajban halad (5. ábra). A halászhomoki töltésnél az altalajban egy vastagabb fedőréteggel találkoztunk, mely hátráltatta a víz altalajba való szivárgását. Ebben az esetben az áramvonalak nagy része a töltésben haladt. flowline /áramvonalak- 105.480 105.420 105.360 105.300- 105.240 5. ábra. Aramvonalak a révleányvári töltésben Figure 5. Flow lines in the Révleányvár dyke A lázbérci völgyzárógát esetében az áramlási vonalak vizsgálatakor megfigyelhető a gáttesten belüli drén szerepe. A vízoldalról a gáttestbe nyomuló víz a függőleges és vízszintes homokrétegben gyűlik össze, és a töltéslábnál távozik a gáttestből. így a gát nem nedvesedik át teljes keresztmetszetében. A gáttest alatti vízzáró betonfal pedig megakadályozza azt, hogy a víz az altalajon keresztül szivárogjon el. A program segítségével kimutatható a gátakban lévő szivárgást irányító elemek működőképessége. A korábbi vizsgálatok során a modell kalibrálása is megtörtént, helyszíni méréssel. A szivárgó rendszer gyűjtőcsövéből kiáramló víz hozama köbözéssel lett megállapítva. flowline /áramvonalak- 119.335 119.331 119.328 119.324- 119.320 6. ábra. A lázbérci völgyzárógát szerkezeti elemei és a szivárgási vonalak Figure 6. Structural elements of the Lázbérc barrage and the flow lines A rakacai gát keresztmetszetét tekintve egy igazán változatos altalajjal találkozunk. A gátkorona mentett oldali éle alatt a gáttérbe függőleges homokos kavicsszivárgó épült 1 m-es szélességgel. A függőleges szivárgó derékszögű iránytöréssel vízszintes (illetve 3 %-os lejtésű) homokos kavics szivárgóban folytatódik. A szivárgó rendszerbe kerülő vizet az alvízi rézsűláb alatt 0,3 m átmérőjű beton dréncső vezeti el. A teljes szivárgórendszer a műtárgy vízládájába torkollik (ÉRV ZRt 1982.). Az áramlási vonalakat megfigyelve látható, hogy az altalajban található egy olyan réteg, melynek szivárgási tényezője nagyobb, mint a többi anyagé, és a víz ezen keresztül áramlik a mentett oldal felé. A drén szerepe itt is meghatározó, mivel az átáramló víz nagy részét összegyűjti, és egységesen kivezeti a gátból, és az altalajból. Mivel itt nem történt vízzáró betonfal beépítése az altalajba, a szivárgási vonalak bejutnak az altalajba is (7. ábra). A modellezési eredményeket összehasonlítottuk egy korábbi munkával, melyben nem lettek figyelembe véve az altalajviszonyok. Az összehasonlítást a fajlagos hozam, és a kilépési hossz tekintetében végeztük el. A fajlagos hozamok összehasonlításánál (8. és 9. ábra) megállapíthatjuk, hogy az altalaj figyelembevételével az árvízvédelmi töltések esetében, illetve a rakacai tározó esetében nagyobb hozamokat kaptunk. Ennek oka, hogy az altalaj vízvezető rétegének nagy szivárgási tényezője
