Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 1. szám
54 Hidrológiai Közlöny 2020. 100. évf. 1. sz. Árvízvédelmi gát repedésének vizsgálata multielektródás geoelektromos módszerrel Kovács András1, Nagy László2, Begidsán Anna1 1 KBFI-Triász Kft., 1155 Budapest Vág utca 31. (kbfi@triasz.net) 2 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Építőmérnöki Kar, Geotechnika és Mérnökgeológiai Tanszék, 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 5-7. (nagy.laszlo@epito.bme.hu) Kivonat Az árvízvédelmi gátak csak ritkán kapnak erős vízterhelést a Kárpát-medencében. Eltelik 3-5 év is, hogy a folyó ne áztassa a töltést. A kötött talajok - különösen a laza kötött talajok - hosszantartó száradás hatására elvesztik a víztartalmukat, zsugorodnak, összerepedeznek. A repedések egy része az újranedvesedéskor sem gyógyul vissza, így a töltésben vizet jól vezető repedések maradnak vissza. Egy közismerten rossz minőségű gátban kerestük a repedések kimutathatóságát geoelektromos módszerrel. A kutatás keretében arra kerestük a választ, hogy a kiszáradt töltésbe szivattyúzott jó vezetőképességű víz hogyan változtatja meg a töltéskeresztmetszet elektromos vezető képességét. Kulcsszavak Geoelektromos mérés, árvízvédelmi gát, töltésrepedés, zsugorodás, áztatási kísérlet. Multielectrode geoelectric investigation of a cracked dike Abstract Flood protection dams rarely receive heavy water loads in the Carpathian Basin. It will take 3-5 years for the river flood to soak up the dikes. Heavy clays - especially the loose heavy clays - lose their water content after a long dry period, shrink and become cracks in the dike. Some of the cracks do not close when rewetted, leaving cracks that carry water well in the dike. We searched for the detection of cracks by a geoelectric method in a well-known bad condition dike. The aim of the research was to find out, if a wellconductive water pumped into the dried dike, how changes the electrical conductivity of the cross-section. Keyword Geoelectrical measure, dike, cracked embankment, shrink, rewetting. BEVEZETÉS A Tama töltések alapját - belső magját - a Tama mederrendezése adta, a mederből kikerült talajt a parton helyezték el. Ebből a sokszor nedves talajtól tömörítés nélküli depóniát képeztek, ami évek múlva a töltésfejlesztés alapja lett. Az évek során a változó árvízi helyzet és a biztonságra vonatkozó előírások következményeként a depóniát több ütemben magasították, erősítették. A töltésállapot megismerése céljából elvégzett vizsgálatok azt mutatták, hogy a korábban a mederből kiemelt talaj víztartalma lecsökkent, a jelentős mennyiségű montmorillonitból álló agyagban zsugorodás következett be, aminek hatására a gát összezárult. A repedések a töltésben megmaradtak annak ellenére, hogy azok a felszínen összezárultak. Ezt geoelektromos méréssel egyértelműen ki lehetett mutatni. Habár a repedések kimutatására semmilyen geofizikai módszer nem volt alkalmas, a talaj kiszáradását egyértelműen lehetett azonosítani, ami pedig egyértelműen bizonyította a zsugorodási repedések kialakulását (Nagy 2004). A gátállapot fúrások közötti feltárásához olyan roncsolás mentes vizsgálati módszerre volt szükség, melynek eredményei alapján a gát szerkezetére, repedezettségére lehet következtetni. A felszíni geoelektromos mérési módszer megfelelőnek bizonyult erre a feladatra. Ezen vizsgálatokat 1997 nyarán végeztük, de az eredmények most 20 év múlva is érdeklődésre tarthatnak számot. Multielektródás geoelektromos szelvényezéssel meghatároztuk a repedezett szakaszokat a gáttestben. Az eredmények alapján egy kritikus repedezettséget mutató szakaszon a repedések rendszerének meghatározására nyeletéses kísérletet végeztünk. A nyeletési kísérlet során végzett felszíni geoelektromos mérések alkalmazásával a gáttest roncsolása nélkül kaptunk pontos képet a gát repedezettségének mértékéről, a repedések rendszeréről. Bár ezzel a méréssel sem tudtuk megmondani, hogy mekkora repedések vannak a töltésben és milyen sűrűn, de következtetni lehetett arra, hogy milyen gyorsan jut tovább a repedésekben a betöltött folyadék, a töltéskeresztmetszet mely részei nedvesedtek át. A rövid idejű méréseknél a töltés víztartalom változása a repedésekben és azok közvetlen környezetében okozott a geoelektromos mérésekben változást (Nagy és társai 2008a és b). A GEOELEKTROMOS MÉRÉSI EREDMÉNYEK ÉS A GÁTTEST REPEDEZETTSÉGE A felszíni geoelektromos multielektródás szelvényezést több ütemben végeztük el a Tama bal parti töltés 13+100 és 19+400 töltéskilométere között a feltárások alapján szükségesnek ítélt szakaszokon. A méréseket a gáttesttel párhuzamos hossz-szelvények és a gáttestre merőleges keresztszelvények mentén végeztük. A módszer alkalmazhatóságának vizsgálata céljából összevetettük a geoelektromos mérések eredményeit a gáttesten készült fúrások rétegsoraival, labor eredményeivel. A mérések eredményeként kapott ellenállás értékek tág határok között változtak (3-250 ohmm), az ellenőrző fúrásokban feltárt általánosságban kövér agyagokat mutató rétegsorok ellenére. A természetes állapotú agyagtalajokra általában a 20 ohmméternél kisebb ellenállás értékek jellemzőek, így a szelvényeken az ellenállás növekvés a töltés anyagának nagymértékű kiszáradására, összerepedezettségére utalt. Egy helyszíni nyílt munkagödörben azonosított repedést mutat az 1. ábra. Az 1990-es évek száraz periódusa sok töltésrepedést jelentett, melyek felkutatása tudományos támogatást is élvezett (Nagy 1994a és b, 1995, 1996, 1997).
