#所见所得,都很科学#
瓦伊昂大坝,是一座横跨意大利东北部阿尔卑斯山脉的双曲拱坝,1956年至1959年间建成,高达264.6米,居世界双曲拱坝之冠,仅次于中国的西藏扎布水电站,位列世界第二高大坝。
然而正是这座被意大利人视为荣耀的大坝,曾在旁侧的山被冲垮之后,依然在峡谷中屹立不倒;但也正是这样的它,在几分钟之内造成了2000人在滔天巨浪下直接丧生。
今天,就让我们走进“史上最恐怖大坝事故”,来看看建坝的前人踩过的那些坑,我们如今会不会再犯?
史上最恐怖大坝事故1963年10月9日晚上10时39分,瓦伊昂山谷的一切都陷入了黑暗和沉寂。突然,一声震天的轰隆声打破了寂静,仿佛天崩地裂一般。
这是因为瓦伊昂水库左岸的一座山峰崩塌了,形成了一个占地近1000公顷、重达2.7亿吨的巨型滑坡体,它以每小时100公里的速度冲入水库,激起了惊天的水花和浪涛。
水库中的水体被巨大的冲击力推向对岸,然后又反弹回来,形成了一个高达250米的水墙,这面水墙比埃菲尔铁塔还要高出50米,它像一只凶猛的野兽,向下游1.5公里处的龙格罗纳镇扑去,毫不留情地吞噬了沿途的一切生灵。
此时,小镇上的人们正在享受着平静而温馨的夜晚。但就在那一刻,他们看到了一道白色的闪光从天而降,紧接着就是一股无法抵挡的巨大力量。接着,人们感到自己被抛向空中,然后又被拖入深渊。他们听到了自己和周围人的惨叫声,但很快就被淹没在汹涌的水流中。
波浪继续向下游冲去,在它前进的道路上,没有任何东西能够阻挡它。它摧毁了皮耶纳、维利亚、法埃、科多利西等村庄和城市,它带走了无数的生命和财富,它留下了一片废墟和悲哀。直到到达皮亚韦河口,它才渐渐消失在河水中。整个过程只持续了几分钟,却造成了约2000人丧生。
瓦伊昂水库曾是这里村民们生活的一部分,为他们提供了电力和灌溉。他们甚至为这座水库感到自豪。但就在这时,他们的自豪却让他们在一瞬间失去一切。
红色为瓦伊昂大坝灾难受灾范围
这么大的事故之前,为何没人发现隐患?
第二次世界大战后,世界百废待兴,意大利为了满足日益增长的电力需求,当局决定在阿尔卑斯山区兴建一系列水电站。其中最重要的就是瓦伊昂水电站。
这个项目由亚德里亚电力协会(SADE)负责实施,该公司是意大利最大的电力公司之一,也是当时欧洲最有影响力的电力公司之一。他们特地聘请了曾参与过多个水利工程项目的著名的建筑学家和工程师塞门萨(Semenza)作为瓦伊昂大坝的主设计师。
塞门萨为瓦伊昂大坝设计了一系列精密的计算和测试,以保证其结构合理和可靠。他还为大坝设置了一些特殊的细节,如铰缝、水平缝、预应力锚索等,以改善坝体应力状况和地基处理。
他还考虑了可能发生的各种灾害情况,如滑坡、泥石流、洪水等,并在大坝下游设置了防洪墙、泄洪道等防洪减灾设施。
远远望去,瓦伊昂大坝拥有者震撼的双曲拱坝设计,呈现出了一种特殊的弧形,连接着左右两面的峡壁,这种设计就当时世界来说,是非常前卫和新颖的。
不仅如此,这种结构实用性也很强,它不仅可以承受更大的水压力和地震力,更可以减少混凝土用量和工期,适应不同形状和质量的地基,提高坝体的稳定性和安全性。
塞门萨对自己的设计充满信心,他宣称瓦伊昂大坝可以承受超过设计值11倍的负荷而安然无恙。他还将自己的设计发表在国际期刊上,得到了同行的赞誉和认可。瓦伊昂大坝被视为人类工程技术的创新和突破,也被视为意大利重建和发展的象征。
然而,就在瓦伊昂大坝施工的过程中,意大利当局却对这个项目进行了一系列的变更。
1957年,在那个核电蓬勃发展的年代,当局突然决定将瓦伊昂水电站改为核电站配套服务的抽水蓄能电站,这意味着大坝的高度要从原来的230米增加到264.6米,水位要从原来的700米增加到722.5米,库容要从原来的5500万立方米增加到1.65亿立方米。
这些变更对大坝的结构和安全产生了巨大的影响。大坝的高度和水位的增加使得大坝承受的水压力和地震力增加了很多,超过了原来设计的范围。
其次,库容的增加使得水库中的水量和重量增加了很多,对两岸的岩层产生了更大的渗透和浸润作用,导致岩层变得更加不稳定。最后,抽水蓄能电站的运行使得水库中的水位变化更加频繁和剧烈,对大坝和岩层产生了更大的冲击和破坏。
这些变更没有经过充分的论证和评估,也没有得到设计师和工程师的同意和支持。它们是出于权力和利益的考虑,而非技术和安全的考虑。它们是对原有设计的破坏和背叛,也是对自然规律的无视和挑衅。
灾难发生:预警与忽视瓦伊昂大坝竣工后,1960年2月开始试验性蓄水。当时,水库周围的环境还是一片美丽和宁静。山峦起伏,森林茂密,河流清澈,村庄安详。人们对这座大坝充满了敬畏和期待,认为它会给他们带来光明和富裕。
然而,就在这一年的10月份,当水位达到635米时,水库左岸出现了一道长达1800~2000米的裂缝,并发生了局部崩塌,塌方体积达70万立方米,坝前出现高达10米的涌浪。这是一个明显而严重的预警信号,表明水库左岸存在着深部滑坡的危险。
深部滑坡是一种常见而危险的地质灾害,它是指在地下深处发生的大规模的岩土体沿倾斜面向下滑动的现象。而导致深部滑坡的一个重要诱因就是水库蓄水。
水库蓄水会改变岩土体的水文地质条件,增加孔隙水压力,降低岩土体的抗剪强度,促进裂隙扩展,削弱岩土体的稳定性。特别是当水库水位变化频繁和剧烈时,会对岩土体产生周期性的冲击和破坏,加速滑坡的发展。
瓦伊昂水库左岸就存在着深部滑坡的危险区域, 当水库开始蓄水后,水库中的水渗入了岩土体内部,使得粘土层变得更加柔软和润滑,同时也使得孔隙水压力增加,导致岩土体内部应力发生变化。
当水位达到635米时,这些变化达到了临界点,导致了局部崩塌和裂缝出现。这是一个明显而严重的预警信号,表明深部滑坡已经开始发生,并有可能进一步扩大和加速。
然而,这个预警信号并没有引起足够的重视和应对。设计师塞门萨显然意识到了问题的严重性,并建议停止蓄水或降低水位,但他并没有对深部滑坡进行详细和系统的调查和分析,也没有采取有效和及时的防治措施。
他仍然坚持认为深部滑坡不可能发生,或者即使发生也不会对大坝造成威胁。他的这种自信和乐观源于他对自己设计的大坝的信任和自豪,以及他对自然规律的无知和轻视。
事故发生后,出于对经济和权力的考虑,运营方ENEL只是一定程度上降低了水位和蓄水速度,但他们并没有完全停止蓄水,也没有进行充分的监测和预警。
当局虽然派出了一些专家和官员来调查和评估这个问题,但他们并没有做出明确和权威的结论和建议,也没有采取强有力的措施来制止或监督运营方的行为。他们不想承认自己在变更设计时犯下的错误,也不想承担相应的后果,同时也不想得罪电力集团和当地利益集团。
他们对大坝的安全缺乏责任感和敏感性,以为只要委托专家就可以解决问题。为了尽快通过验收,开始发电,获取利润,他们对大坝的安全过于自信和盲目,以为只要控制水位就可以控制滑坡。
就这样,在各方面的忽视和放任下,深部滑坡继续发展,并最终导致了灾难性的后果。
瓦伊昂大坝事故给我们留下了深刻而沉痛的教训。
它告诉我们,在自然面前,人类是渺小而脆弱的;
在工程面前,人类是有限而谦卑的;
在责任面前,人类是重要而必要的。
我们应该尊重自然规律,科学合理地进行工程设计和施工,只有这样,我们才能避免或减少类似的灾难的发生,才能实现人类与自然的和谐共处,才能创造人类的荣耀,而非哀愁。
,