The Distribution of Darcy Coefficient of Seepage at the Lágymányos Region

Mérnökgeológia-Kőzetmechanika 2013 (Szerk: Török Á., Görög P. & Vásárhelyi B.) Oldalak: 19-28

A Darcy-féle áteresztőképességi együttható eloszlásának vizsgálata a Lágymányosi-öblözet területén The Distribution of Darcy Coefficient of Seepage at the Lágymányos Region Szivós Balázs

BME Építőmérnöki kar M.Sc [email protected]

Csoma Rózsa BME Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék [email protected]

Gálos Miklós

BME Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszék [email protected]

ÖSSZEFOGLALÁS: Lágymányos térsége az 1838-as jeges árvizet követő folyószabályozási munkálatoknak köszönhetően erőteljesen fejlődni kezdett. A térség talajvízjárásának ismerete alapvető fontosságú mind a természetes, mind az épített környezet szempontjából. Ennek vizsgálata talajvízszintészlelő kutak telepítésével kezdődött. Jelen munkában a vízvezető rétegek (barna és szürke kavics, iszap és feltöltés) Darcy-féle áteresztőképességi együtthatóját vizsgáljuk két részterületre. A vízvezető képességet különböző módszerekkel határozzuk meg, mint a szemeloszláson alapuló tapasztalati összefüggések, leszívás-visszatöltödés Cooper-Jacob módszerrel, nyeletés és korábbi laboratóriumi mérések eredményei. A vizsgálatok megmutatták, melyik tapasztalati összefüggések alkalmazhatók leginkább az adott szemcsefrakciók esetén. A vizsgálatok eredményei az izovonalas áteresztőképességi együttható-térképek. Kulcsszavak: Darcy-féle áteresztőképességi együttható eloszlása, tapasztalati módszerek ABSTRACT: The Lágymányosi region - at the southern part of Buda –started a sharp development thanks to the river training works after the big icy-flood in 1838. The analysis of the groundwater flow would be an important matter also for architectural and environmental reasons. The analysis has started by setting up the groundwater observation wells. In the article the distribution of the Darcy’s hydraulic conductivity of the permeable soil layers – brown gravel, grey gravel, coarse silt and backfill –, and the average value of the layers at two selected sites were studied. The hydraulic conductivity values were computed by different methods: empirical formulas according to grain size distribution curve, CooperJacob method according to the depression –recharge investigation, slug test in wells, and the result of laboratory examinations were also used in he calculation. Based on the analysis, information was obtained in order to decide which empirical method can be used for which grain fraction. As a result of the examinations the distribution of hydraulic conductivity was depicted on iso-lineal maps. keywords: groundwater, Darcy’s hydraulic conductivity, distribution, empirical methods 1

ELŐZMÉNYEK

A 19. századi fővárosi Duna-szakasz képe jóval különbözött a maitól. A történelmi források számos Pestet és Budát érintő árvízről számolnak be. Az 1838. évi jeges árvizet követően a fővárosi Dunaszakasz szabályozása egyre jobban előtérbe került (Ihrig, 1973). Az 1870. évi XC. t.c. megteremtette a fővárosi Duna-szakasz szabályozásának alapját. A munkálatok során a Gellért-hegy alatti Dunamedret párhuzamművel leszűkítették, majd a hírhedt Kopaszi-zátony elkotort anyagát a párhuzammű mögé töltötték vissza. (Töry, 1952.) 1873-ban a Déli Összekötő Vasúti híd építésével elkezdődött a párhuzammű által kihasított Lágymányosi Duna-szakasz feltöltése. Az 1900-as évek elején megkezdték a József Műegyetem (mai nevén: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem) építését, melynek során kb. 72.000 m2-nyi területet töltöttek fel a Lágymányosi-tó területéből. A XX. század folyamán Műegyetem fokozatosan terjeszkedett (napjainkban is). (www2) 1896-ban megnyitották a Ferenc József hidat (mai nevén: Szabadsághíd). 1933-1937 között folyt a Horthy Miklós (mai nevén: Petőfi híd) híd építése, melynek során megkezdték a Lágymányosi-tó Déli

Szívos-Csoma-Gálos Vasúti Összekötő-hídtól északra lévő részének feltöltését. A terület feltöltése az 1960-as években fejeződött be. (Berza, 1993.) Az 1992-ben elkezdett Lágymányosi-hidat (mai nevén: Rákóczi-híd) 1995-ben adták át a forgalomnak (www1) Az 1990-as években megindult az Informatikai Innovációs Park (Infopark) beruházása. 1999-ben adták át az első IBM épületet, majd sorra a további épületeket: G (Matáv, 2000), B és I (2002), C (2005), D (2007), E (2009). Az Infopark építésével párhuzamosan elkezdték az ELTE-Expo Északi- és Déli Tömb építését is. Az épületeket 2001-ben adták át. A területen a Közép-Duna-völgyi Környezetvédelmi Felügyelőség a feltöltésben található nehézfémek határértéket meghaladó értékei miatt talajvíz-figyelő kutak telepítését írta elő. Így az Infopart területén 1998-ban GWM1, GWM-2, GWM-3 jelzésű kutakat, melyeket később áthelyeztek, 2002-ben a TVF-1 jelzésű kutat, 2003-ban az ELTE-1, ELTE-2, ELTE-3 jelzésű kutakat telepítették (Geohidro, 2003/ a és b). Ma a BME Építőmérnöki kar Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszék üzemelteti a kutakat kutatási célra. (Csoma, Gálos, 2009.) 2 FELTÖLTÉS ANYAGA Az 1870-re elkészült párhuzammű mögé visszatöltötték az elkotrott Kopaszi-zátony anyagát, ami főként aprószemű kavicsból és homokból állt. A Déli Összekötő Vasúti hídtól Északra eső terület feltöltéséhez az anyagot nagyrészt a Lágymányosi kikötő déli részének kotrásából és az épülő kettes metró alagútjából kitermelt – főként agyagos – földből, építési törmelékből, ill. a Kelenföldi erőmű salakjából nyerték. A Horthy Miklós (Petőfi) híd építésekor a feltöltés anyagaként főként a Rákosi bevágásból származó durva mészkő szolgált. (Ihrig 1973., 1993; Petrik és Tsai Kft. 1999/a-f) 3 CÉLKITŰZÉSEK, VIZSGÁLT TERÜLET Célunk volt a rendelkezésre álló adatok alapján vizsgálni a területre jellemző Darcy-féle áteresztőképességi együttható értékének eloszlását az egyes vízvezető rétegekben. Mindehhez a területen végzett talajmechanikai vizsgálatok eredményeit, ill. a területen telepített talajvíz-figyelőkutak adatait használtuk fel, melyek a mai Infopark és ELTE-Expo Déli Tömb területéről álltak rendelkezésünkre.

1. ábra: Vizsgálandó terület lehatárolása (Analised area) Az ELTE-Expo Déli Tömb talajmechanikai szakvéleményét a BME Geotechnika Tanszéke készítette 1993-ban. Az Infopark egyes épületeinek területére vonatkozó talajmechanikai szakvéleményeket a Petik és társa Kft. készítette el 1999-ben. Azon pontok körül, ahol adatok álltak rendelkezésemre (kútvizsgálatok, talajmechanikai szakvélemény) EOV koordináta irányoknak megfelelően kerek 5 m-re esően két téglalap alapú területet határoltam le, amelyek csatlakoznak egymáshoz (1. ábra).

20

Darcy áteresztőképességi együttható Az ELTE-Expo Déli tömb körüli területen egy 175 m ×235 m az Infopark területén pedig egy 170 m×170 m területen vizsgáltuk a rétegenkénti és a rétegátlagolt k értékeket. 4 A TERÜLET RÉTEGZETTSÉGE A két lehatárolt területen a felső – vízvezető –rétegek rétegzettsége a 2. ábrán látható:

2. ábra: Talajrétegződés – a vizsgált területeken (Soil layers in the analised area) A feltöltés anyaga mindkét területen rendkívül változatos. Ált. barna színű salakos, építési törmelékes, néhol agyagos iszapos feltöltés. A DVG Ingenieur-Consulting Deutschland Gmbh az Infopark építését megelőzően 4 m mélységig talajfúrásokat, ill. talajvizsgálatot végzett. A feltöltés ezen mintákban nagy eltéréseket mutat. Színét tekintve barna-, szürke- és fekete feltöltés is megtalálható a területen, ami a különböző színű erőműi salakokkal magyarázható. A feltöltés szemeloszlása rendkívül változatos, különböző szemnagyságú frakciók vannak jelen benne (iszap, homok, kavics), az egyenlőtlenségi mutató ált. kiugróan nagy (Cu=50-300). A feltöltésben jelen lévő építési törmelék rendkívül változatos: betondarabok, műanyag, kő, huzaldarabok és egyéb fémek, tégla, papír, fa. (DVG 1998.) A feltöltés alatt mindkét vizsgált területen homoklisztes (MSZ 140043-3:1979 szerinti frakciók), iszapos, néhol kavicsos féligáteresztő réteg található. A réteg vastagtagsága 0,1-3,0 m között változik. A homoklisztes réteg alatt mindkét területen kavicsos-, homokos- rétegek találhatóak. Az ELTE-Expo Déli Tömb területén szürke kavicsos réteg 0,8-3,5 m vastagságban, majd alatta barna kavicsos réteg található 3,9-6,1 m vastagságban. A réteg az Infopark területén már nem található meg. Az Infopark területén a homoklisztes réteg alatt szürkés- sárgás kavicsos homokos réteg található 2,812,0 m vastagságban. A kavicsos réteg alatt mindkét vizsgált területen szürke vízzáró Kiscelli Agyag található. (Farkas 1993; Petrik és Tsai Kft. 1999/a-f; VITUKI Rt. 1998) 5 AZ ÁTERESZTŐKÉPESSÉGI EGYÜTTHATÓ ÉRTÉKÉNEK VIZSGÁLATA 5.1 A k értékének meghatározása különböző módszerekkel Az egyes részterületeken a beruházásokhoz, a kutak telepítéséhez talajmechanikai feltárások készültek. Az áteresztőképességi-együttható értékét egy-egy esetben meghatározták laboratóriumi eljárással vagy valamilyen empirikus képlettel. Így rendelkezésünkre állnak lokális információk a „k” értékéről. A k érték számítására igyekeztünk minél szélesebb körben alkalmazni módszereket: szemeloszlási vizsgálaton alapuló empirikus összefüggések, kútvizsgálatok és amennyiben rendelkezésre álltak a talajmechanikai szakvéleményekben a k értékek laboratóriumban vizsgált értékeit is felhasználtuk. Ezzel célunk volt, hogy a területre jellemző áteresztőképességi együttható eloszlásának vizsgálatához megfelelő számú és különböző forrásból származó adat álljon rendelkezésünkre. 5.2 Áteresztőképességi együttható meghatározása empirikus úton A Darcy-féle áteresztőképességi tényező meghatározására számos képlet található a nemzetközi- és hazai szakirodalomban. A vizsgálatra, olyan módszereket választottunk, amelyek a megadott érvényességi feltételeik alapján alkalmazhatóak a különböző vízvezető rétegekre.

21

Szívos-Csoma-Gálos Figyelembe véve azt, hogy a szivárgási tényező értéke felírható a következő általános alakban:

k = c ⋅ d m2 ⋅ f ( n, e)

(1)

ahol: c

-tapasztalati együttható

dm

-mértékadó szemcseátmérő

f(n,e)

-hézagtényező/hézagtérfogat valamilyen függvénye

A hézagtényező és hézagtérfogat értékei egymásba átszámolhatóak, például a későbbiekben használatos képletekhez az alábbi összefüggés alapján: (2) ahol: n

-hézagtérfogat [-]

e

-hézagtényező [-]

A gyakorlatban egyszerűbb alak használatos pl.: n = e/(1+e), ugyanakkor az áteresztőképességi együttható számításához az előbbi alak használandó. Az általunk használt módszerek az alábbi művekből származnak: Juhász (2002.), Kovács (1972), Nagy (2008), Jae et al. (2008), Jinxi et al, 2009, Pliakas-Petalas, 2011, Ishaku et al, (2011), Odong (2007). ,A módszerek az 1. táblázat szerint a következőképpen csoportosíthatóak: 1. táblázat: Alkalmazott empirikus módszerek csoportosítása (Used empirical methods) Összefüggés

d

Slichter:

d10

Chaupius: Sauberbrei:

(

n/e

m

2 3 d10 ⋅e

1+ e

n 3, 287

) 0, 7825

Veronese:

0,01mm < d10 < 5mm

0,003mm < d10 < 3mm n3 (1 − n) 2

d17

2

n 1− n

Zamarin: Zamarin-Horváth:

Alkalmazhatóság feltételei

n3 ⋅ (1,275 - 1,5n 2 ) 1− n

n 1 = ∑ Ai ⋅ ∆Gi d m i =1

-

d17 < 0,5mm

-

3

e 1 + e2 n3 1 − n2

Juhász: Zauber-Pavlovics:

d 60 + d10 2

-

A mértékadó szemcseátmérő figyelembe vétele alapján a használt módszereket négy csoportra lehet osztani • Slichter- és Chaupius-módszer a szemeloszlási görbe 10%-hoz tartozó szemcsenagyságot • A Sauberbrei-módszer a szemeloszlási görbe 17%-hoz tartozó szemcsenagyságot • A Zamarin-, Zamarin-Horváth-, Veronese- és Juhász-módszer az egész szemeloszlási görbéből súlyozással számolt átlagos szemcsenagyságot • Zauber-Pavlovics-módszer a szemeloszlási görbe egyenlőtlenségét figyelembe vevő átlagos mértékadó szemcseátmérőt vesz figyelembe. A hézagtényezőt / hézagtérfogatot a Veronese módszer kivételével a többi módszer figyelembe veszi. 5.3 Áteresztőképességi együttható meghatározása leszívás-visszatöltődés mérésekkel Az ELTE jelzésű kutak telepítését követően a Geohidro Kft. elvégezte a kutak leszívás - visszatöltődés vizsgálatát. Így ezen adatok alapján Cooper-Jacob módszer alkalmazásával szintén számítani tudtuk a kutaknál a szűrőzött rétegek áteresztőképességi együtthatóját. (Barta E.; Veczán É. 2011.)

22

Darcy áteresztőképességi együttható 5.4

Áteresztőképességi együttható meghatározása nyeletés vizsgálattal

Az Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszékkel helyszíni nyeletés vizsgálatot végeztünk a GWM-11 jelzésű kútban. A k értékének számítására a Kruseman& de Ridder egyenletéből levezetett a k értékére vonatkozó öszszefüggést alkalmaztuk (Jobbágy Hajnal Vasvári, 2008.):

* *

(3)

(-1)-e valós szorzás a nyeletés, mint negatív leszívás figyelembe vétele ahol: • rc

- a kútbéléscső sugara [m]

• rw

- a hatékony kútsugár (a szűrőkavicsig terjedően) [m]

• L

- a szűrőzött szakasz hossza (a vízszintváltozással változik) [m]

• D10

- a szemeloszlási görbén a 10%-hoz tartozó szemcsenagyság [m]

• t

- a vizsgálat kezdetétől eltelt idő [s]

• h0

- a nyugalmi vízoszlop magasság a kútban (az alját lezáró agyagdugótól számítva) [m]

• ht

- a mért időpontban a vízoszlop magasság a kútban (az alját lezáró agyagdugótól számítva) [m]

• Re

- a kút távolhatása [m]

A kút távolhatását az alábbi képlettel számítottuk: (4) ahol: s: a leszívás (jelen esetben rátöltés) a kútban a nyugalmi vízszinthez képest [m] és k: Darcy-féle áteresztőképességi együttható [m/s] A GWM-11 jelzésű kút teljes egészében a feltöltés rétegben van szűrőzve így a vizsgálattal a legbizonytalanabb rétegről sikerült plusz információt nyernünk. 6 ADATOK KIÉRTÉKELÉSE 6.1 Átlagos k érték meghatározása Az átlagos „k” érték meghatározásánál minden számított vagy rendelkezésre álló adatot figyelembe vettünk. Megvizsgáltuk, hogy a különböző frakcióknál, az egyes módszerekkel hány esetben kaptunk minimum vagy maximum értéket. Ha valamelyik módszerrel egy bizonyos frakciónál az esetek több mint 70 %ban legnagyobb vagy legkisebb érték adódott, abban az esetben annál a frakciónál ezzel a módszerrel kapott eredményt nem vettük figyelembe. A feltöltés esetében nem a szemcsefrakciót néztük, hanem általánosságban a réteget. Így nem vettük figyelembe a 2. táblázat szerintieket: 2. táblázat: Adott frakcióknál figyelembe nem vett módszerek (Not used empirical methods by different fractions) Frakció

kavics homokos-kavics kavicsos-homok iszpos homokliszt feltöltés

Figyelembe nem vett módszer/ módszerek 70%-os gyakoriságot meghaladó 70%-os gyakoriságot meghaladó minimum érték maximum érték Zamarin-Horváth Chaupius Zauber-Pavlovics Chaupius Zamarin-Horváth Chaupius Chaupius Zauber-Pavlovics

23

Szívos-Csoma-Gálos Majd az ezután megmaradó értékekből nem vettük figyelembe a legnagyobb és legkisebb értéket. Az így megmaradt értékekből számoltuk az átlagos k értékeket. Ahogyan az a 2. sz. ábrán is látható az ELTE-Expo Déli Tömbje körüli területen négy talajrétegre végeztünk vizsgálatot: feltöltés, homokliszt (homoklisztes iszap, agyag stb.), szürke kavics – kavicsos réteg, barna kavics – kavicsos réteg; míg az Infopark körüli téglalap területén pedig 3 rétegre: feltöltés, homokliszt, szürke kavics – kavicsos réteg. Az egy fúrás mentén egy adott rétegre több rendelkezésre álló információ esetén rétegvastagságokkal való súlyozással (3. ábra) határoztuk meg az a fúrás mentén a rétegre jellemző átlagos k értéket:

3. ábra: Rétegvastagságokkal vett súlyozás (Weighted avarage by layer thickness)

(5) ahol: • ki

- Darcy-féle áteresztőképességi együttható értéke i-dik rétegben [m/s]

• hn

- n-dik réteg vastagsága [m]

Ezt követően a vizsgálati pontokban az egyes rétegekre rendelkezésünkre álltak az átlagos „k” értékek. Majd ezt követően a téglalap geometriájú vizsgálandó területeken minden kerek 5m –es (X és Y) koordinátában az előző pontban számított értékekből a távolság négyzetének reciprokával súlyozott átlagolással számítottuk az adott pontra jellemző „k” értéket:

(6) ahol:

• lji • kj

- i-dik pont távolsága j-dik vizsgálati ponttól [m] - Darcy-féle áteresztőképességi együttható értéke j-dik vizsgálati pontban [m/s]

Ezt követően a pontokra izovonalak illesztésével – Autocad Civil 3D 2012 program segítségével terepmodellként – izovonalas térképen ábrázoltuk az egyes rétegek „k” eloszlását. 6.2 Feltöltés réteg A vizsgált rétegek közül a legváltozatosabb, ugyanakkor erről a rétegről jóval kevesebb információ állt rendelkezésünkre, mint a kavicsos-homokos rétegekről. A salakos feltöltés k értékének 10-5 és 10-7 m/s nagyságrendbe esik, ezt támasztotta alá a nyeletés vizsgálat is, ugyanakkor lokálisan 10-3 m/s-os nagyságrendbe eső érték is előfordult. A vizsgálat során az ELTE-Expo területén nagyobb értékek adódtak, mint az Infopark területén. Az eloszlás részletesebb ismertetésének a kevés rendelkezésünkre álló adatmennyiség és a nagy bizonytalanság miatt nincs értelme. 6.3 Homoklisztes réteg A rétegről a vizsgált két területen összesen 5 db szemeloszlási görbe állt rendelkezésre, így a k eloszlás ábrázolása nem volt lehetséges. Az adatok alapján a réteg átlagos áteresztőképességi együtthatója 7,54×10-7m/s.

24

Darcy áteresztőképességi együttható 6.4 Szürkés-, sárgás-, kavicsos homokos réteg A réteg mind az ELTE-Expo Déli Tömb mind az Infopark területén megtalálható. A vizsgálat során a mindkét területen található szürkés kavicsos réteget együtt vizsgáltuk. A k térképen jól látható, hogy az ELTE-Expo területén a keletebbre lévő Dunához közelebb eső részeken a k értékei jóval nagyobbak, mint a Ny-ra lévő területeken. A legnagyobb érték az E/16. fúrás környezetében adódott, ahol k 10-1 m/s nagyságrendű. K-i részeken a 10-1-10-2 m/s nagyságrendű k értékek jellemzőek. Az ELTEExpo Ny-i területén 10-3 m/s nagyságrendű rétegre jellemző k értékeket kaptunk. Az ELTE-Expo Déli Tömbtől DNY-ra található Infopark területén a szürke (szürkéssárga, sárga) homokos- kavicsos rétegre jóval kisebb k értékeket kaptunk eredményül, mint az előző vizsgálati területen. Itt 10-3 -, 10-4 m/s nagyságrendű a réteg szivárgási tényezője. Összességében megállapítható, hogy a vizsgált területen Kről Ny felé haladva –néhány lokális helyet kivéve - az áteresztőképességi együttható értéke csökken. Ennek magyarázata valószínűleg az, hogy a réteg a Duna hordalékából keletkezett, és a keleti részek közelebb voltak a folyó sodorvonalához. Így a K-i részeken a folyó a nagyobb méretű hordalékot rakott le, mivel ezek mozgatásához nagyobb energiára volt szükség, míg Ny-i részeken a finomabb méretű szemcsék lerakódása volt jellemző. A réteg „k” eloszlását az 4/a és 4/b. ábra tartalmaznak. 6.5 Barna kavicsos homokos réteg A barna kavicsos- homokos réteg a vizsgált területek közül csak az ELTE-Expo Déli tömb területén található meg. Egyes fúrási szelvényekben a barna kavicsréteg felső részében barna durvakavicsos réteg található. A kavicsrétegre rétegátlagolt k érték ezen fúrások környezetében éri el a maximumát, itt az értéke 10-2 nagyságrend értékeket vesz fel. A vizsgált területen a rétegre jellemző „k” érték 10-2 és 10-3 értékek között változik. A réteg k étékeinek eloszlását az 5. ábra tartalmazza. 6.6 Rétegátlagolt k érték Az egy fúrás menti rétegátlagolt k értékeket elsősorban a kavicsos rétegek határozzák meg, mivel ezen rétegekben a k értéke nagyságrendekkel nagyobb mint a többi vízvezető rétegé. Az egyes rétegekre meghatározott k eloszlás meghatározása után a vízvezető rétegekre jellemző átlagos áteresztőképességi együtthatót határoztunk meg. Az átlagos k érték számítását azokra a fúrásokra lehetett elvégezni, ahol a fúrás a vízzárónak tekinthető Kiscelli agyag rétegig történt. Így a fúrás pontjában az átlagos k érték a rétegekre jellemző k értékek rétegvastagságokkal súlyozott számtani közepe: (7) ahol: • • •

- Darcy-féle áteresztőképességi együttható rétegátlagolt értéke [m/s] - Darcy-féle áteresztőképességi együttható értéke az egyes vízvezetőő rétegekben [m/s] - az egyes talajrétegek vastagsága [m]

Ez után a k érték sűrítést és ábrázolást az előző fejezetekben ismertetett módon végeztük el. A kavics (homokos kavics, kavicsos homok) ill. a feltöltés és homoklisztes (iszapos, agyagos) rétegek között nagyságrendi különbségek vannak. Így a vízvezető rétegek átlagos szivárgási tényező értékét elsősorban a kavicsos rétegek határozzák meg. Az átlagos a „k” értékeket a korábbiakhoz hasonló módon izovonalas térképen (6/a és 6/b ábra) ábrázoltuk. A szürke kavics réteghez hasonlóan az ELTEExpo Déli Tömb területén nagyságrendileg nagyobb értékek adódtak, mint az Infopark területén. Az ELTE-Expo középső területén (É-D-i irányban) éri el a „k” érték a maximumát 10-2 m/s nagyságrendben. Ettől K-i és Ny-i irányban 10-3 a jellemző. Az Infopark nagyobb, K-i felén 10-3 m/s-os nagyságrendű szivárgási tényező a jellemző. Ez a terület Ny-i felében 10-4 m/s nagyságrendűre csökken.

25

Szívos-Csoma-Gálos

4/a ábra: Szürke kavicsos réteg k eloszlása - ELTE-Expo (k distribution of gray gravel at ELTE-Expo region)

4/b ábra: Szürke kavicsos réteg k eloszlása –Infopark (k distribution of gray gravel at Infopark region)

5. ábra: Barna kavicsos réteg k eloszlása – ELTE-Expo Déli Tömb (K distribution of brown gravel at ELTEExpo region)

26

Darcy áteresztőképességi együttható

6/a ábra: Rétegátlagolt k érték eloszlása - ELTE-Expo Déli Tömb (The average k distribution of the full aquifer at ELTE-Expo region)

6/b. ábra: Rétegátlagolt k érték eloszlás – Infopark (The average k distribution of the full aquifer at Infopark region)

7 ÖSSZEFOGLALÁS A cél elsősorban a nagyon heterogén és több forrásból származó feltöltés réteg áteresztőképességi együtthatójának vizsgálata, annak területenkénti változásának feltérképezése volt. Ugyanakkor a vizsgálat során világossá vált, hogy azon felül, hogy a salakos, nagyon változatos feltöltésre áteresztőképességi együtthatójára egy nagyságrendi becslésen túl mélyebb következtetést nem lehet levonni, a k értéke feltöltésben 10-5 és 10-7 m/s nagyságrendbe esik. A lokális változásokra az általunk hozzáférhető adatok alapján nem lehet következtetni. Ugyanakkor a többi talajréteg esetében a Darcy-féle áteresztőképességi együtthatóról és annak eloszlásáról több információt sikerült kideríteni. Bár a homoklisztes rétegről szintén kevés információ áll rendelkezésre, ugyanakkor a réteg k értéke 10-7 m/s nagyságrendbe esik, amely értékkel szinte mindig a feltöltésnél kisebb értéket ad eredményül, és jóval kisebb, mint a kavicsos rétegek esetén. A homoklisztes réteg vízvezető rétegek közötti féligáteresztő réteg. A kavicsos rétegekben történik a felszín alatti áramlás jelentős része, mivel a kavicsos rétegek k értéke nagyságrendekkel nagyobb a feltöltés és homoklisztes rétegekénél. A szürkés sárgás kavicsos réteg –amely egybefüggően mindkét területen megtalálható Ny-ról K-i – Duna felé- növekvő értéket mutat és a k 10-1 m/s nagyságrendnél éri el maximumát, ebből jól lehet következtetni a Duna hajdani hordaléklerakására.

27

Szívos-Csoma-Gálos A barna kavicsos réteg –amely csak az ELTE Expo területén található meg - értéke 10-2 és 10-3 m/s között változik. Itt nem figyelhető meg a k érték Ny-ról K felé történő növekedése. Így valószínűsíthető, hogy ez a réteg nagyobb Dunai kiöntés / kiöntések eredményeképpen keletkezett. Továbbá sikerült információt nyernünk, hogy a felhasznált használt empirikus módszerek közül a területen mely frakciók estében nem alkalmazhatóak. A Chaupius-módszer homokos-kavics, kavicsoshomok, iszapos homokliszt frakciók és a feltöltés réteg esetében; a Zamarin-Horváth módszer kavics és kavicsos homok frakciók esetében; a Zauber-Pavlovics módszer a homokos kavics frakció és a feltöltés réteg esetében nem volt alkalmazható a vizsgálat során. A terület beépítése napjainkban is zajlik, és a beépítések hatása a talajvíz áramlásra nem ismertek. A Lágymányosi-öblözet területén kiemelten veszélyes létesítmény –atomreaktor –működik, továbbá a feltöltés talajában még ma is több nehézfém koncentrációja meghaladja a határértéket. Ezek alapján terület talajvízjárásának további kutatása mind építészeti, mind környezetvédelmi szempontból indokolt lenne. 8

IRODALOMJEGYZÉK

Barta E., Veczán É. 2011.: Szivárgási tényező kísérleti meghatározása különféle talajoknál, TDK dolgozat, Bp Berza L. 1993.: Budapest lexikon. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1-1424. Csoma R., Gálos M. , 2009.: A Duna vízjárásának hatása a talajvíz-viszonyokra az Infopark-Budapest térségében, Hidrológiai Közlöny 89.(4), 1-9 DVG Ingenieur-Consulting Deutschland GmbH 1998: Umwelttechnische und Baugrunduntersuchung auf dem Gelände Infopark Nordin Budapest, Kézirat, Heidelber, 1-150. Farkas J. 1993.: Részletes Talajmechanikai Szakvélemény az ELTE-EXPO Déli Tömb tervezéséhez, Kézirat, BME, Geotechnikai Tanszék, 1-30. Geohidro Kft. 2003/a.: Budapest XI. kerület Infopark 4082/21 HRSZ alatt talajvízfigyelő kutak telepítése, Megvalósulási terv, Kézirat, Budapest, 1-74. Geohidro Kft. 2003/b.: ELTE TTK épületek déli tömb területén (HRSZ:4072/31) talajvízfigyelő kutak telepítése, Megvalósulási terv, Kézirat, Budapest, 1-66. Ihrig D. 1973.: A magyar vízszabályozás története. VIZDOK, Budapest, 1-398. Ishaku J.M.; Gadzama E.W.; Kaigama U. 2011: Evaulation of empirical formulas for the determination of hydraulic conductivity based on grain-size analysis, J. Geol. Min. R. 3(4). 105-113 Jae-Yeol C. Se Yeong H. Hyoung-Soo K. Eun-Joung K. Kyounghee Y. Jeong-HwanL., 2008.:Estimating hydraulic conductivity using grain-size analyses, aquifer tests, and numerical modeling in a riverside alluvial system in South Korea, Hydrogeology Journal. 16. szám, 1129-1143. Jinxi S. - Xunhoun C . Cheng C . Deming W. Susan L.; Zongxue X., 2009.: Feasibility of grain-size analysis methods for determinationn of vertical hydraulic conductivity of streambed, J. of Hydrology 375: 428-435. Jobbágy R., Hajnal G., Vasvári V., 2008.: A szivárgási tényező meghatározása terepi vizsgálatokkal, TDK dolgozat, Bp Juhász J.: Hidrogeológia, Akadémiai Kiadó, Budapest 1-1176. J. Odong 2007.: Evaluation of Empirical Formulae for Determination of Hydraulic Conductivity based on GrainSize Analysis, Journal of American Science 3(3), 54-60. Kovács Gy.1972: A szivárgás hidraulikája, Akadémiai Könyvkiadó, Budapest, 1-536. Nagy L., 2008.: Finomszemcsés talajok áteresztőképesség, Közúti és Mélyépítési szemle 58(5-6), 33-38. Petik és Tsai Kft. 1999/a: Részletes talajmechanikai szakvélemény a BP. XI. Infopark B jelű épületéhez, Kézirat, Petik és Tsai Kft.1999/b: Részletes talajmechanikai szakvélemény a BP. XI. Infopark C jelű épületéhez, Kézirat Petik és Tsai Kft.1999/c: Részletes talajmechanikai szakvélemény a BP. XI. Infopark D jelű épületéhez, Kézirat Petik és Tsai Kft.1999/d: Részletes talajmechanikai szakvélemény a BP. XI. Infopark E/F jelű épületéhez, Kézirat Petik és Tsai Kft.1999/e: Részletes talajmechanikai szakvélemény a BP. XI. Infopark I/J jelű épületéhez, Kézirat Petik és Tsai Kft.1999/f: Részletes talajmechanikai szakvélemény a BP. XI. Infopark H jelű épületéhez, Kézirat. Pliakas F.; Petalas C. 2011.: Determination of Hydraulic Conductivity of Unconsolidated River Alluvium from Permeameter, Water Resour Manage (2011) 25:2877–2899 Tőry K. 1952.: A Duna és szabályozása. Akadémiai kiadó, Budapest 1-398. VITUKI Rt. 1998.: Geotechnische Geländebeschreibungs-Expertise für das Gebiet des INFO-Parkes, Bp. Kézirat. www1: www.budapestcity.org/02-tortenet/ www2: www.portal.bme.hu/Latogat/EgyetemTortenet.aspx

28