Hidrológiai Közlöny, 2019 (99. évfolyam)
2019 / 4. szám
Nagy László: A buzgárképződés feltételei 15 Townsend és társai 1988, Van Beek és társai 2010a, Van Beek és társai 2010b, Van Beek és társai 2012, Von Thun 1996, Wan és Feli 2004, 2007, 2008). A töltés viszonylag vékony, kötött fedőrétegen áll, ez alatt szemcsés vagy finomszemcsés talaj található. A mentett oldali fedőrétegben, pl. egy korhadt gyökér helyén, függőleges járat keletkezik, melyen át víz léphet ki a felszínre. A koncentrált kilépéssel a víz megbonthatja a szemcsés réteget, amiből a terepszinten kis krátert épít (7. és 2. kép). Amennyiben nincs árvízvédekezés a buzgár ellen, a járat a vízoldal felé hátráló erózióval fejlődik. A folyamat egyre gyorsul, mert a kezdeti hidraulikus gradiens a szivárgási úthossz csökkenésével egyre nő. Végül a járat elér a vízoldalig, ahol a fedőréteg beszakad az alatta keletkezett üregbe. Ekkor a nyíláson át már a folyó vize közvetlenül folyik a mentett oldalra, gyorsan tágítva a járatot, melybe a gát beszakad. Az 1. ábra a kétrétegű buzgár jelenség szerkezetét és kialakulását mutatja (Fehér 1983). Ha a töltést egy viszonylag vékony át nem eresztő fedőrétegre építették, mely alatt egy erózióveszélyes (pl. finomhomok) réteg található, kialakulhat a belső erózió. A fedőrétegben vagy a gát mentett oldali rézsűjén valamilyen okból egy csatorna nyílik (például korhadt gyökér, vagy ürgelyuk stb. következtében) a kiáramló víz kimoshatja az erózió veszélyes réteget. A 70-es években két elmélet is volt a buzgár kialakulására, amit többször is keverten használtak. Az egyik elmélet szerint úgy gondolták, hogy a nagy vízsebesség közrejátszik az erózió kialakulásánál. A vízsebesség ragadja el a vízben lévő talajszemcséket és mossa ki a hátrarágódó erózió során. Itt az eróziós határsebességnek volt nagy szerepe, ami a kohézómentes finomszemcsés talajoknál a legalacsonyabb. A másik elképzelés szerint a hidraulikus gradiens meghaladja az ott lévő talaj (többnyire finom homok) felszínén lévő határgradiens értékét. E miatt megindul egy eróziós folyamat, mely a finomhomokot szállítja a felszínre és az üreg nyílása körül krátert alakít ki. A következőkben a két és háromrétegű altalajnál ezt a két, a hidraulikus gradienre és az eróziós határsebességre vonatkozó elméletet ismertetjük. Ez a két elmélet többször vegyesen szerepel a leírásokban. 1. ábra. Kétrétegű altalajnál a buzgár sematikus ábrája, a hátrarágódó erózió kialakulása Figure 1. Schematic representation of sand boil in a two-layer subsoil Amikor az erózióra hajlamos finomhomok réteg kimosódik, a járat hossza növekedik a vízoldal felé, ami a kezdeti AH/AL arány folyamatos növekedéséhez vezet. A gát alatt a növekvő csatorna gyengíti a fedőréteget és magát a gátat is: rézsűcsúszás vagy a töltés magasságvesztése következhet be, ami a gát megnyílásához vezethet. Ez az elmélet a hidraulikai gradiens változására vezeti vissza a buzgár kialakulását. Megtörténik azonban, hogy minden előzetes jelzés nélkül hirtelen szakad fel a fedőréteg. A felszakadás után az ilyen talajtörésnél a buzgár kifejlődése olyan gyors, hogy hatékony beavatkozásra kevés idő marad. Ezért törekedni kell az olyan helyek megismerésére, térképezésére, ahol a fedőréteg talajának erős kötöttsége és viszonylag vékony volta ilyen veszélyt rejthet magában. A XX. század közepén több hidraulikus talajtöréssel kialakult gátszakadás is volt Magyarországon és néhány a szomszéd országokban, amelyeknél gyakorlatilag nem volt esély az árvízvédekezésre, olyan gyorsan alakult ki a gát megnyílása. A fent leírt gyors mechanizmus szerinti egyik legutolsó gátszakadás a Kettős-Körös jobb partján Hosszúfoknál történt 1980-ban (Szepessy és Fehér 1981). Ez volt a második gátszakadás, melynél részletesen dokumentált talajmechanikai feltárás készült, és nemcsak homályos árvizes elbeszélések alapján lehetett meghatározni a tönkremenetel mechanizmusát és a talajrétegződést. A Hosszúfoki buzgárnál feltárt talajrétegződést mutatja a 2. ábra, melyhez tartozó szemeloszlási görbe a 3. ábrán látható. A gátőrök, akik ennek a gátszakasznak a rendszeres megfigyelésével voltak megbízva, ez alatt az árvíz alatt nem vettek észre semmiféle károsodásra utaló jelet egészen 1980. július 28- án kora hajnalig. A vízszint tetőzése utáni második nap reggel 6.35-kor az őrök kb. 100 méter távolságban a gáttól egy nagyon erős vízkilövellést figyeltek meg. A vízjelentésük szerint „fekete és sűrű iszapos” volt. A gátszakadás körülbelül 5 perc alatt következett be. A szakadás szélessége gyorsan nőtt, reggel 7 órára elérte a 10 métert, végleges szélessége 78 m lett. 2. kép. A nyomás alatt feltörő buzgár bugyogása Photo 2. Sand boil bubbling under pressure
