Перейти по рекламме
« Назад к списку новостей

Новости

17.02.2017 - 18:05

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Аварийный инцидент с одновременным разрушением всех водосбросов плотины в калифорнийском Оровилле послужил ярким примером возникновения большой проблемы по маленькому, но систематическому недосмотру. Разрушительные процессы, не выявленные вовремя ответственными службами, в итоге привели к серьёзной угрозе и необходимости оперативной эвакуации сотен тысяч людей, задействования колоссальных сил для ликвидации аварии и расходованию сотен миллионов долларов на операцию. Пока ситуация не перешла в катастрофическую стадию — вода не взломала плотину, однако вскрыла проблемы существующей системы обслуживания гидротехнических сооружений, и уничтожила гарантии того, что настоящая трагедия не произойдёт в каком-либо из регионов мира.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Что из себя представляет калифорнийская плотина

Оровиллская плотина является самой высокой на территории США. Высота её грунтовой части достигает 235 метров. Дамба расположена на реке Фетер (приток реки Сакраменто). Каменная плотина с ядром из глины образует водохранилище Оровилл с площадью поверхности 10,2 тыс. квадратных километров и объёмом воды 4,3 кубических километра.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Непосредственно водохранилище является частью комплекса, в который входит ГЭС мощностью 819 МВт с шестью генераторами, силовая установка Hyatt, станция насосно-генераторного типа Thermalito, а также рыбзавод. Основными задачами комплекса являются водоснабжение региона, противодействие наводнениям и выработка электроэнергии. Объект строился в 1961–1968 годах.

Сооружения комплекса расположены с правой стороны по течению реки. Ближайший к дамбе объект — эксплуатационный водосброс (лоток из железобетона) для работы в нормальном водном режиме. Ещё правее находится аварийный сброс на случай катастрофических паводков. До момента февральского инцидента он не использовался, поскольку таких паводков не было. По статистике, масштабные паводки в этом регионе могут происходить не чаще одного раза в десять тысяч лет.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Сброс выглядит как стометровая стена с высотой 10–20 метров. Поступающая вода должна переливаться без регулирования, при этом её слой составит десятки сантиметров. Далее, на стыке с правым берегом долины, располагается глухой участок дамбы с высотой до 30 метров.

Хронология происшествия

С начала 2017 года уровень воды в водохранилище Оровилл повышается скачкообразными темпами. Впрочем, рекорд принадлежит лету 1983 года, однако тогда никаких аварийных ситуаций не наблюдалось. В январе 2017 года количество выпавших осадков в регионе превысило норму в три раза. С начала февраля держалась крайне тёплая погода, даже в ночное время она не падала ниже 10 градусов тепла по Цельсию.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Уже 7 февраля в средней части водосброса была выявлена крупная вымоина. Карстовый провал, как полагают специалисты из СНГ, случился ввиду выщелачивания скального основания. Пока ремонтники обследовали повреждение, вода в водохранилище стремительно накапливалась. Когда она достигла критической отметки, что уже угрожало безопасности самой дамбы, аварийные бригады покинули зону провала и воду направили по сбросу.

Последствия не заставили себя ждать. Было разрушено бетонное крепление на днище конструкции, после чего вода начала вымывать горную породу под стоком. Разрушительный процесс начался в момент затрат воды на уровне 1,4 тыс. кубометров в секунду. Для сравнения, в 1997 году плотина без проблем пропускала поток в 4 тыс. кубометров в секунду. Брешь достигла размера 150 на 90 метров и глубины в 14 метров.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Инженеры, выявившие проблему, ожидали, что конструкция обрушится в любой момент, потому и уменьшили поток воды на 15%, задействовав аварийный сброс, который не использовался ранее, а к 10 февраля выяснилось, что грунтовое основание резервного водостока также повреждено, причём причину нарушения целостности объекта выяснить так и не удалось.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Поток воды вынес обломки горной породы в русло реки, потому пришлось остановить работу ГЭС, иначе вследствие подпора она могла быть затоплена. Тем временем яма разрыва на основном сбросе расширялась, разрушая его стенки и размывая соседний склон. Ситуация на аварийном стоке стала критической. Было принято решение возобновить усиленный поток через главный водосброс, несмотря на угрозу потери контроля над дамбой вследствие возможного разрушения стока.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Ликвидация аварии и профилактические меры

С момента возникновения угрозы разрушения инфраструктуры плотины калифорнийский губернатор Джерри Браун обратился к президенту Дональду Трампу с просьбой направить силы и средства федерального уровня для ликвидации чрезвычайной ситуации. В своём обращении чиновник отметил, что помощь также следует предоставить округам, в которых размещены жители, эвакуированные из зон возможного затопления.

В понедельник, 13 февраля, губернатор Калифорнии ввёл режим чрезвычайного положения в регионе, на территории трёх округов — Юба, Саттер и Бьютт. В готовность были приведены подразделения Нацгвардии штата. В Белом доме сообщили, что президент поручил координацию работ по ликвидации ЧП Федеральному агентству по управлению в чрезвычайных ситуациях Министерства внутренней безопасности. Кроме того, к работам подключилось и Министерство обороны страны.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Свою помощь сразу же предложила российская сторона. В Центре развития водохозяйственного комплекса Минприроды РФ заявили, что над решением проблемы аварийного состояния плотины могут поработать отечественные специалисты, в том числе путём предоставления соответствующих научных консультаций. Такие задания россиянам не в новинку, Москва уже оказывала помощь при аналогичных ЧП странам Африки и Юго-Восточной Азии.

В готовность в США были приведены крупные силы — в общей сложности около 20 тыс. военнослужащих. Непосредственно в зону работ были направлены 125 бригад строителей и четыре десятка большегрузных автомобилей. Задействовали авиацию, включая вертолёты Нацгвардии, с помощью которых на места размыва водостока начали сбрасывать мешки с песком и породой. Заслоны из мешков с песком возводятся и вокруг плотины. Ежечасно в промоины укладываются порядка 1,2 тыс. тонн скальных обломков.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Власти штата проинформировали, что проведённые работы к 15 февраля дали возможность остановить развитие катастрофической ситуации, а ожидаемый шторм с осадками оказался не столь значительным, как предполагалось. В целом стоимость первоочередных мероприятий оценили в $200 млн. Пока неизвестно, как повлияет состояние водосбросов на дальнейшую эксплуатацию плотины. Работы продолжаются. Благодаря принятым мерам плотина уже способна принять дополнительный приток воды. В настоящее время объём сброса составляет 2,8 тыс. кубометров в секунду, при этом дожди не прекращаются и продлятся ещё несколько дней.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

По информации «РусГидро», принимаются меры, направленные на снижение уровня водохранилища на 2,5 метра в сутки с целью безаварийного приёма предстоящих осадков. В русле реки проводится разборка завалов для предотвращения возможного затопления сооружений ГЭС. Запуск мощностей станции позволит разгрузить какую-то часть эксплуатационного сброса. Если последний подлежит восстановлению, будет проводиться его ремонт. В случае невозможности ремонтных работ построят новый водосброс. Не исключено, что необходимо провести укрепление склона аварийного сброса бетоном и в целом оценить возможность его использования в будущем.

Эвакуация, паника и мародёрство

После появления информации департамента водных ресурсов Калифорнии об угрозе скорого прорыва плотины (позже выяснилось, что прогнозы были неоправданно преувеличены) власти штата приняли решение об эвакуации местного населения. В срок до 13 февраля были вывезены или выехали своим ходом в общей сложности 188 тыс. человек из городов Юба-сити, Гридли, Оливхерст, Пламас-Лейк, Уитленд, Мэрисвилл и Лайв-Ок. Но пути следования эвакуируемых наблюдались колоссальные автомобильные пробки. Временно отселённые граждане были размещены в разных районах на расстоянии 32–120 километров от зоны возможного затопления.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Немалую роль в возникновении паники сыграли противоречивые заявления чиновников, в частности появление информации о возможном разрушении плотины в считанные часы. Уже 15 февраля вывезенным жителям заявили, что они могут вернуться в свои дома, хотя отмечалось, что угроза затопления всё же сохранена и, возможно, гражданам придётся выехать из опасного района повторно. Вернувшиеся в свои дома граждане столкнулись с последствиями мародёрства в своих городах. Такие сообщения поступили в том числе из Оровилла, где в отсутствие жителей произошли массовые хищения в оставленных магазинах.

Прогноз развития ситуации в ближайшее время

Власти штата изначально заняли пессимистичную позицию в плане прогнозирования развития событий. В Департаменте водного хозяйства Калифорнии признали — если структура плотины окажется повреждена, прогноз может быть неблагоприятным. По данным местной полиции, которая опросила экспертов в области гидротехники, пробоина в водосливе может поставить под угрозой целостность всей дамбы. Впрочем, специалисты подчёркивают, что плотины с использованием бетонных компонентов обычно мало подвержены процессам эрозии.

Тем не менее, если конструкция повреждается, это может вызвать в том числе и её обрушение. В российском Институте гидротехнического и энергетического строительства полагают, что плотина может выстоять, если лишний расход воды сбрасывается через открытые затворы. Катастрофа потенциально возможна в том случае, если водосброс не функционирует.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Самые мрачные прогнозы появились 11 февраля, когда власти штата сообщили о предстоящем подъёме уровня воды в реке до критического уровня из-за возможного прорыва плотины. Хотя уже на следующий день было заявлено о том, что угроза миновала, 13 февраля вновь появились сообщения об угрозе разрушения плотины. Негативный сценарий предусматривает скорость распространения волны по равнинной местности в пределах 25 километров в час, в горной — до 100 километров в час. Утверждается, что высота прорывной волны для небольших водохранилищ с объёмом воды до 50 млн кубометров составит до одного метра, однако в случае с Оровиллом, ёмкость которого в восемь с половиной раз больше, волна достигнет в высоту до девяти метров.

Напомним, в зоне затопления в данном случае окажутся шесть населённых пунктов с совокупной численностью населения до 200 тыс. человек. В свою очередь, в «РусГидро» отметили, что по состоянию на 12 февраля, когда были замечены признаки активного размыва пород на участке склона ниже аварийного сброса, возникла определённая угроза для жителей региона. Если бы переливная стенка обрушилась из-за интенсивного подмыва, это могло бы вызвать неконтролируемый слив слоя порядка 12 метров водохранилища в высоту.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Есть и альтернативные точки зрения. Прогноз на ближайшие дни — дело затруднительное, считают инженеры-гидротехники из СНГ, опрошенные журналистами. Более вероятно то, что плотина останется невредимой, при этом водосбросы — как основной, так и аварийный — размоются до стадии полного разрушения, однако при этом заметного ущерба населению и инфраструктуре нанесено не будет. Перелив через плотину через какое-то время прекратится, или же процесс размыва водослива будет проходить продолжительный период — в пределах одного месяца, что не вызовет резких изменений ситуации и проблема не будет усложняться.

В «РусГидро» полагают, что актуальные данные дают основания утверждать — угрозы разрушения плотины нет, однако сооружения для водосброса находятся в аварийном состоянии. Гребень дамбы находится на шесть метров выше отметки аварийного сброса, поэтому и нештатный перелив воды также исключён. Если же размыв водоотлива будет перемещаться до самих водосбросов, то последние, вероятно, будут разрушены. Непосредственно яма у водосброса прекратила активное расширение, добравшись до скального основания после того, как были размыты непрочные породы.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Тем временем за аварией на одной плотине о других «горячих точках» Калифорнии попросту забыли. Переполнение водохранилища вследствие обильного выпадения осадков — проблема не только Оровиллской плотины, но и большинства гидротехнических сооружений Калифорнийской долины. Опасения вызывает ситуация на реке Сакраменто в районе одноименного города. Дамба на реке демонстрирует признаки деформации после длительного воздействия потоков воды. Некоторое количество воды уже просочилось сквозь дамбу и попало в городской парк, который находится у реки. Кроме того, угрожающая обстановка наблюдается в зоне плотины на реке Сан-Хоакин.

Кроме того, уровень воды у плотины водохранилища Дон Педро почти достиг верхнего края сооружения. Если в горах Сьерра-Невада в восточной части Калифорнии разразится снежный шторм, наводнения, вероятно, уже не избежать. Для предотвращения разрушения данных конструкций властями штата было принято решение преднамеренно уничтожить дамбу на реке Мокламн, что привело к затоплению близлежащих сельскохозяйственных земель, однако снизило угрозу крупномасштабных аварий.

Возможные версии причин аварии

О возможных проблемах с плотиной стало известно ещё задолго до февральской аварии в 2006 году. Уже тогда специалисты обнаружили незначительные нарушения целостности основного водосброса, однако объект был признан пригодным к эксплуатации. Капитальные ремонтные работы на дамбе не проводились на протяжении полувека — со дня её запуска в работу. Последнее десятилетие плотина функционировала на основании временной лицензии. Вероятно, причина неопределённого статуса дамбы связана с попыткой оформить разрешение на срок в 50 лет калифорнийскими властями и последовавшей за этим реакцией общественников.

В 2005 году группа активистов, представляющих организации по защите экологии — South Yuba Citizens League, Sierra Club и Friends of the River — потребовали от властей укрепить аварийный сброс бетоном вместо земляного основания. В совместном письме организаций утверждалось, что во время зимних дождей вода начнёт переливаться через основной водосброс, что в итоге приведёт к эрозии с дальнейшим разрушением конструкций и наводнениям. Предложения поступили в администрацию президента и в Федеральную комиссию по регулированию в области энергетики, однако они, на основании выводов Департамента водных ресурсов Калифорнии о нецелесообразности таких работ, отклонили инициативу. По мнению авторов письма, власти попросту решили сэкономить, поскольку укрепление запасного водосброса бетоном обошлось бы в миллионы долларов. Теперь же в департаменте утверждают, что причина образования эрозии на водоотливах неизвестна.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Как и любая серьёзная угроза, ситуация с риском разрушения плотины уже обросла слухами и экзотическими теориями. В частности, предполагается, что возможная катастрофа была спровоцирована сознательно с целью сглаживания недовольства населения Калифорнии, большинство из которого на президентских выборах отдало голос за Хиллари Клинтон. Большая беда способна сплотить нацию и устранить политические разногласия. Кроме того, следует учитывать, что общественники Калифорнии активно призывают к отделению региона от США.

Сторонники теории заговора полагают, что выход основного водосброса из строя носил управляемый характер и стал результатом диверсии — течь возникла путём вмешательства в работу и без того изношенной инфраструктуры. Кроме того, появились заявления и о том, что спасательные службы ещё несколько лет назад проводили учения, в ходе которых отрабатывались действия на случай разрушения плотины. При этом практически точная дата возможного события уже была оговорена в сценарии манёвров.

Если же говорить о реальных фактах, то в «РусГидро», проанализировавшем развитие чрезвычайной ситуации и возможные предпосылки, пришли к ряду выводов. Отмечается, что разрушение эксплуатационного водосброса произошло внезапно, причём уровни расхода воды были вовсе не максимальными. Таким образом, следует говорить о недостаточной степени контроля за состоянием гидротехнического сооружения, что не позволило своевременно выявить повреждения, отметили в компании.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Сложно назвать верным само проектное решение, связанное со сбросом водных масс на обычный необорудованный склон. Водосбросы должны проходить обязательные испытания. Тем не менее, нужно констатировать и то, что запас прочности плотины оказался достаточным, несмотря на то, что аварии случились на обоих водосбросах. Таким образом, крупные гидротехнические конструкции в целом можно считать надёжными конструкциями, отметили в компании.

Разрушение плотины в Калифорнии: авария в Оровилл. Причины и последствия

Вне зависимости от того, какими окажутся выводы по результатам расследования аварии, даже неспециалистам очевидно, что, если не учитывать сомнительные теории о диверсии или саботаже, неудовлетворительное состояние обоих водосбросов, скорее всего, стало результатом обычной халатности служб, не отследивших вовремя процесс повреждения конструкций вследствие естественных процессов износа. Отсутствие профилактических мероприятий едва не вызвало масштабную трагедию и за счастливый исход ситуации можно поблагодарить лишь надёжность самой плотины, выступившей в роли страховки от нерадивости отраслевых служб.

Источник: ПРОНЕДРА

Теги: США, Происшествия, Аналитика, Дамба