Causes of dike deterioration – environmental and anthropogenic effects
Authors: Illés Zsombor 
Published: April 2023

Summary.

The flood protection embankments of Hungary and Europe face challenges. Previously unprecedented droughts and low-water periods in the rivers are experienced. As a consequence, the water balance of the dikes can alter and desiccate in the long term. The most staggering fissures appeared on dikes built from clays susceptible to volume change. The safety aspects of these fissures are not fully understood. The concerns raised depend on the crack’s spatial extent, the material of the dike and the environmental effects, such as heavy rains and floods. The General Directorate of Water Management ordered a comprehensive survey of dike pavement cracks in Hungary. It was a nationwide survey. Hungary has about 4,400 km of primary flood protection embankments, out of which 1,250 km are paved. There are a number of reasons why the pavement of an embankment can crack. The main intention of this paper is to classify the primary and secondary sources of pavement cracks on flood protection embankments. The main features of crack patterns related to clays with shrink-swell potential are identified.

Összefoglalás.

Magyarország és Európa árvízvédelmi töltései számos kihívással néznek szembe. Az egyik legjelentősebb az éghajlatváltozás következtében jelentkező szélsőséges időjárás. Az elmúlt évtizedek során az árvizeket gyakran hosszan tartó aszályok követték, a folyóink vízállása az aszályos nyarak során rekord alacsony értékeket mutat. A vízhiány következtében a gátak óhatatlanul kiszáradnak, burkolt vagy burkolatlan koronájuk megrepedezik.

Mintegy 4400 km elsődleges árvízvédelmi töltés található hazánkban, ebből 1250 km burkolt. Számos hatás idézhet elő töltésburkolat-repedéseket. Jelen cikk fő célja az árvízvédelmi töltések burkolatrepedései elsődleges és másodlagos forrásainak osztályozása, a köztük lévő kapcsolatok feltérképezése. A zsugorodási-duzzadási potenciállal rendelkező agyagokhoz kapcsolódó száradási repedésminták főbb jellemzőinek meghatározása. A felmérés fontos hozadéka, hogy a repedés geometriája és a töltés anyaga következtetni enged a repedés kialakulását előidéző folyamatokra.

2018-ban országos felmérés készült a burkolatrepedésekről az Országos Vízügyi Főigazgatóság megbízásából. Az árvízvédelmi töltésburkolat-repedés felmérése, a töltés és a burkolatrepedés geometriai tulajdonságai mellett az adott szakaszok rétegrendjét, töltésanyagát és a kialakuláshoz vezető folyamatokat is dokumentálták a felmérők. Az eredményeket, a levonható konklúziókat és a felmérés korlátait is tárgyaljuk.

A repedéseket hat jól elkülöníthető kategóriába sorolhatjuk irányultságuk alapján, ezeket a tanulmány részletezi. A kialakulásuk három legfőbb oka a töltéskonszolidáció, az aszály következtében létrejövő száradási (zsugorodási) repedések, és az árvízhez köthető károsodások. A Tisza és mellékfolyóinak repedezett töltései szinte kizárólag kötött talajból épültek, míg a Dunántúlon sokszor átmeneti vagy szemcsés talajt is használtak a töltés építéséhez.

A hosszirányú komponenssel, illetve a repedés két széle közötti magasságbeli különbséggel rendelkező károsodásokat zsugorodás okozhatta. A térfogatváltozó talajok és a hozzájuk köthető zsugorodási burkolatrepedések a Tisza és mellékfolyóira jellemzők.

A feltárt repedések biztonsági vonatkozásai nem teljesen ismertek. Ez függ a repedések térbeli kiterjedésétől, a töltés anyagától és a környezeti hatásoktól, mint például a heves esőzések, árvizek. Az Országos Vízügyi Főigazgatóság által rendelt felméréshez hasonló átfogó adatgyűjtést Európában még nem végeztek, Amerikában is csak az egyes államok megyéire terjedtek ki útburkolat-repedés felmérések. A jelentősebb repedések évenkénti felmérése célszerű lenne, hiszen információhoz jutnánk a terjedésükről. Hány évvel a töltés vagy a burkolat átadása után jelennek meg? Egy aszályos nyár után nő-e a repedések kiterjedése?