Hidrológiai Közlöny 1968 (48. évfolyam)

8. szám - Dr. Juhász József: Töltés alatti szivárgás vizsgálata vastag vízvezető réteg esetén

26'6 Hidrológiai Közlöny 1968. 7. sz. Töltés alatti szivárgás vizsgálata vastag vízvezető réteg esetén Dr. JUHÁSZ JÓZSEF Bevezetés Gyakran jelentkező feladat az, hogy valamilyen vonalas létesítmény alatt átszivárgó vízhozamot meghatározzunk különböző földtani felépítés esetén. Az igény főleg árvédelmi gátak, ritkábban duzzasztóművek, völgyzárógátak vagy tározók töltései alatt átszivárgó hozam meghatározása. Az ilyen feladatot általában síkbeli feladattá lehet redukálni, annál inkább, mert a földtani felépítés során jelentkező bizonytalanságok és inhomogenitások rendszerint nagyobb eltéréseket adnak annál a hibánál amit a nem végtelen hosszú vizsgálati szakasz végtelennek tekintése okoz. A töltések, gátak alatti átszivárgás számítására az irodalomban jól ismert összefüggéseket találunk. Hogy mégis elővettük a kérdést, azt csak néhány speciális esetre való alkalmazás igénye indokolja. A következőkben a rövidség kedvéért az eddig ismert és alkalmazott összefüggéseket nem tárgyaljuk, hanem rátérünk azok néhány újabb esetre alkalmazott, továbbfejlesztett formájára. Számítási vázlatok a földtani felépítés alapján A gátak alatt átszivárgó vízhozamok vizsgálata előtt tekintsük át azt, hogy hazai viszonyaink között milyen jellegű földtani felépítés mellett fordul elő ilyen feladat . Az ország folyóvölgyeiben készített árvédelmi töltések esetében mindenütt a folyó holocén rétegeire épül a gát. A holocén rétegek általában belsőritkábban külső ártéri fáciesbe tartoznak. Anyaguk ennek megfelelően iszap, iszapos agyag, gyakran agyag. Egészen fiatal folyóvízi üledékek lévén réteg vastagságuk kicsiny, vízszintes kiterjedésük is korlátozott. A belső ártéri fácies anyaga a folyóval párhuzamos, elnyúló kifli jellegű, a külső ártéri fácies síkban egyenletesebb és nagyobb kiterjedésű foltokat alkot. A keletkezés körülményei következtében az összlet legtöbb esetben vékonyan rétegzett és függőlegesen erősen inhomogén. A rétegsorra általában a kis áteresztőképesség sok esetben gyakorlati szempontból a vízzárás a jellemző. A felső réteget növényi gyökerek járják át és különböző állatok túrják, lyukasztják. Ezért a felső 1—1,5 m általában még akkor sem vízzáró, ha az anyag maga ezt lehetővé tenné. A holocén réteg vastagsága 0—10 m között változhatik. Leggyakrabban — ott ahol van — 0,8—6 in a vastagsága. Ahol a holocén rétegek 3—4 m-nél vastagabbak, ott nem csak az azonos rétegen — pl. agyag — belüli inhomogenitások jelentkeznek, hanem több egymástól elkülönülő réteg is. Ilyen esetben is a felszíni réteg szokott a legfinomabb lenni. A holocén rétegek alatt folyóvölgyeinkben mindenütt megtaláljuk a pleisztocén rétegeket. Ezeknek egyik jellegzetes kifejlődése a terraszréteg, amely aránylag nagy vízszintes kiterjedésű, függőleges irányban meglehetősen inhomogén, vízszintesen állandóbb összetételű mederfacies anyag. Legtöbb esetben durvatörmelékes kőzet (kavics, homokoskavics) kisebb hordalékmozgató képességű kisebb vízfolyásnál homok, finom homok. A terraszrétegek kifejlődése eléggé jellegzetes. A bármilyen korú fekün durva réteggel kezdődik, majd finomabb durvább rétegekkel folytatódik, végül a teljes terrasz réteg egy átmeneti — 0,5—2 vastag — középfinom (finom homok, homokliszt) réteggel megy át a már tárgyalt holocén rétegekbe. Gyakran előfordul, hogy az átmeneti réteg lepusztult, vagy a hordalékmozgatóerő hirtelen változása miatt nem fejlődött ki. Kis vízfolyásoknál különösen azok hegyvidéki szakaszán a pleisztocén terrasz helyett egy finom törmelékbe ágyazott görgeteges réteget találunk osztályozatlan, vegyes szemű durva anyaggal. Ezeknél a lejtőtermelékre emlékeztető rétegeknél az ágyazó anyag mennyisége és áteresztőképessége szerint igen nagy áteresztőképességű rétegtől a gyakorlatilag vízzárásig mindent megtalálhatunk. Néhány hazai nagy folyónk — Duna, Rába, Sajó — mentén, — elsősorban a medencébe lépés helyén — a durva mederfácies nem néhány méter—rendszerint 3—8 m — vastag terraszt, hanem több tíz méter vastag hordalékkúpot alkot. Ezeken a hordalékkúp területeken a durva törmelék 50—80 méter vastag összefüggő üledéket alkot. A pleisztocén rétegek alatt helyenként le vantei üledékeket találunk. Ezek rendszerint vízáteresztőek, főleg homokos és homoklisztes kifejlődésűek. Főleg meder, mederszéli és parti fácies jellegűek, de előfordul hordalékkúp kifejlődés is elsősorban mederfáciesből — pl. Zala, Felső Duna, Maros — A levantei üledékek legtöbb esetben kisebb nagyobb ,,vízzáró"-nak mondható rétegekkel vannak a pleisztocéntől elválasztva. Előfordul azonban olyan eset is, amikor a pleisztocén levantei durva törmelékek vagy homokos üledékek folyamatos átmenetet mutatnak — pl. Felső Duna. A pleisztocén rétegek alatt hazai viszonyaink között legnagyobbrészt pannóniai vagy idősebb képződmények települnek. Ezek a pleisztocén rétegekhez képest majdnem vízzáróaknak tekinthetők. Egyes esetekben a pleisztocén feküjét képező felső pannóniai homokok vagy miocén kavicsok, konglomerátumok esetleg a triász kréta mészkövek, dolomitok kivételek ez alól. A fenti futólagos áttekintés után — most már a hidraulikai szempontból kevésbé fontos földtani korokat és fácieseket nem említve — az 1. ábrán bemutatunk néhány gyakrabban előforduló esetet. A számítások érdekében ezeket sematizálni kell. A vízszintes vízvezető rétegek közül azokat, amelyek egy nagyságrendnél kisebb eltérést adnak, szivárgási tényezőben összevonjuk. Az összevonást célszerű úgy elvégezni, hogy a rétegek vastagságát