Hidrológiai Közlöny 2007 (87. évfolyam)
4. szám - Nagy László: Szivárgás a 2006. évi tiszai árvíz suvadásainál
53 Szivárgás a 2006 évi tiszai árvíz suvadásainál Nagy László Budapesti Műszaki Egyetem Geotechnikai Tanszék, 1111. Budapest, Műegyetem rp. 3. Kivonat: A 2006 évi tiszai árvíznél sok káros jelenség volt. A gát állékonysága szempontjából a legveszélyesebbek a kialakult rézsűcsúszások, talajtörések voltak. Az árvízi jelenségek nagy része a gátak korábbi időkből is jól ismert geotechnikai problémáira (Nagy 2000) vezethetők vissza. A Szolnok és Szeged közötti Tiszán és a visszaduzzasztással érintett Hármas-Körösön 12 suvadás (ebből 10 a KÖTIKÖVÍZIG területén) játszódott le a vízállás tetőzése környékén. Mindamellett, hogy a suvadások sok új tapasztalattal gazdagították az árvízvédekezők ismereteit, a helyreállításoknál is megfelelő ellenintézkedések történtek a biztonság megteremtése érdekében. Kulcsszavak: árvízvédelem, talaj-suvadás. 1. Suvadások kialakulása 2006 április 19-e után gyakorlatilag naponta keletkezett új suvasás a KÖTIKÖVIZIG területén egészen május elsejéig. A sorozatos suvadások szerencsés módon így időben eltolódva jelentettek feladatot. Az árvíz alatt több olyan szakmai kérdés is felmerült, melyek értékelése a szakmai közönség számára is érdekességként fogalmazható meg (Nagy 2007a,b). Ezek közül emelek egyet külön ki, amellyel kapcsolatba hozható a szivárgás. A minden korábbit meghaladó árvíznél magasabb vízállások miatt a töltésben is a legmagasabb szivárgási vonal alakult ki. Hiába rendelkezünk egyre pontosabb hidraulikai módszerekkel a talajban lejátszódó szivárgási folyamatok modelezésével, ha a modelt nem tudjuk megfelelő, az árvízvédelmi gát szerkezetét jellemző talajmechanikai paraméterekkel feltölteni, ugyanis a talajfizikai paraméterek nemcsak anyag, hanem talajállapot függőek is. Az útépítési földművek tervezése, építése egyszerűbb, mert nincs vízáramlás, nincs víznyomás a talajban. A koronával színelő árvízszintnél a szivárgási vonal esése a mentett oldal felé a legtöbb helyen csak egy-két deciméter volt. így a megsuvadt részen a suvadás vonalából, a csószólap felső éléből a vízkivezetésnek jelentős terhelés-csökkentő szerepe volt (/. ábra). Kicsit hasonló volt ennek a működése a szivárgó működéséhez. Az árvíz alatti tapasztalatokból ki kell tehát emelni a terhelés csökkentést, ami csak a töltés felső részénél éreztette hatását, a lentebbi vízvezető rétegeknél, mint pl. a talpszivárgásnál nem. Ugyancsak a szivárgással kapcsolatos a következő árvízi tapasztalat: A 2006 kialakult suvadások helyén a korábbi árvizeknél minden nagyobb árvíznél fakadó vizet jelentettek az árvizek elmúltával, és ez így került bele a védelmi tervekbe is. Fakadó víz áteresztő altalajból, vagy annak jó vízvezető felső rétegének jelenlétéből keletkezik. Árvízvédekezéskor nehéz (vagy nem is lehet) elkülöníteni a talpszivárgástól, ez többnyire csak talajvizsgálattal megoldható. Az árvíz utáni talajfeltárások is azt mutatták, hogy a suvadások keresztszelvényeiben csaknem mindenhol (közepes és kövér) agyag talajt azonosítottak a laboratóriumi vizsgálatok a terepszint alatti 3-4 méter vastagságban. Ez alapján azt lehet mondani, hogy a mentett oldalon megjelent víz valószínűleg talpszivárgás volt a kötött anyagú töltés és agyag altalaj miatt. Vagyis nem altalaj szivárgás volt. Ezért a helyreállításoknál a talpszivárgás zónájának lezárása volt a cél. Altalaj szivárgás csökkentésére alkalmas, terepszint alatti szivárgó ezért itt nem hatékony, alkalmazása célszerűtlen. A talpszivárgás lezárásának egyik módja a vízzáró agyagék építése. Alternatív megoldás a vízzáró fal (régebbi nevén őrfal) építése. Az alkalmazott megoldást a helyi adottságok és fajlagos költségek alapján lehet kiválasztani (ld. később). 2. A suvadás mechanizmusa és geometriája A suvadás mechanizmusa A suvadások különböző helyein vízterhelés hatására merev testként elmozduló földtestek suvadásának a mechanizmusa a következőképpen írható le: A töltésben az agyag közé beépített átmeneti talajokban 1 és az agyagban lévő szinguláris helyeken úgymint a töltésbővítéseknél és az atmoszférikus hatásokra elöregedett külső kéregnél a megindult szivárgás elérte a mentett oldali töltés bővítést. A hosszan tartó és magas vízállás miatt túlterheltté vált gátban statikus szivárgás alakult ki, ennél magasabb szivárgási vonal korábban nem volt észlelhető. A mentett oldali rézsűre ható víznyomást a töltés vízoldali anyagának nagyobb szivárgási tényezője válthatta ki. Ehhez társult az, hogy a mentett oldali rézsülábnál a felszíni laza agyag réteg átázott, nyírószilárdsága egy kritikus értékre csökkent, a mozgással szembeni ellenállása megszűnt. így a mentett oldali rézsű megmozdult, alámetsző csúszólap mentén lesuvadt. A mozgás kialakulásában nagy szerepe volt annak, hogy a mentett oldali töltéslábnak sem volt megfelelő ellenállása. A suvadással a csúszólap alámetsző része képlékeny állapotba hozta a teljes mentett oldali altalajt. Elsőnek a töltés altalajában merült ki a nyírószilárdság, keletkezett a mentett oldalon az anyagtorlódás. Ez után jelentek meg a koronán a repedések és indult meg a védekezés. A suvadások kialakulása (az építési hibából tönkrement két hely kivételével) gyakorlatilag megegyezett az „Árvízvédelem a gyakorlatban" című könyvben írtakkal, mechanizmusa pedig az ott leírt „progresszív törés" volt (Nagy 2004). A suvadás geometriája A suvadásoknál a mozgás hasonló jellegzetességeket mutatott. Az elsődleges mozgás, a suvadás világos jegyeit mutatja: felül karéjos elválás, a megmozdult földtömeg lépcsős lezökkenése, kisé hátradőlő felszínnel. A suvadás talpánál pedig megfigyelhető volt a rézsű kihasasodása és a lábnál a megmozdult anyag feltüremkedése. 'Mint például a korona alatt 0,5-0,6 méter mélyen lévő homokliszt rétegben kialakult szivárgás (Id. 1. ábra), ami már árvízvédekezéskor is gondot jelentett, ugyanis enyhe koncentrált szivárgás indult el benne, ami ellen kis ellennyomó medencét is kellett kialakítani a mentett oldalon. Ez a réteg az októberi kibontásnál is jól azonosítható volt.
