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我们知道,大坝的作用对人类生活至关重要,它具有防洪、防凌、蓄水、供水、发电等重要作用,但是大坝本身也存在着危险性,比如溃坝!一旦溃坝,大坝截留的水量使其溃决成为灾难性的主要因素!
什么是溃坝呢?溃坝即坝体溃决。是水利工程的设计管理中具有重要地位课题之一,是一种灾害性的水流现象。溃坝仅仅是由于大坝的结构故障或缺陷而导致的水库泄水失控。溃坝的范围从相当小到灾难性,并可能对下游的人类生命和财产造成危害。
溃坝可能是极其有害的,特别是因为根据国际人道主义法,大坝被视为“含有危险力量的设施”。这是因为溃坝会造成巨大的破坏。纵观历史,当洪水摧毁基础设施时,大量溃坝事件造成了巨大的财产损失。此外,由于洪水泛滥,生态系统和生境遭到破坏。除此之外,多年来的大坝失事已经夺去了成千上万人的生命。水坝越老,发生灾难性溃坝的可能性就越大!
导致溃坝的原因
溃坝主要有四个原因。
地基缺陷:这些破坏是由于坝基沉降、坝体边坡失稳、隆起压力和基础周围渗流造成的。所有这些破坏都会导致结构失稳和潜在的溃坝。
漫顶:这些故障的发生是由于溢洪道设计不当,导致水库蓄水过高,特别是在暴雨时。造成这种破坏的其他原因包括坝顶沉降或溢洪道堵塞。
导管和阀门故障:这些故障是由于数值和导管的问题而发生的。
管道和渗水破坏:这些破坏是由沿溢洪道等水工建筑物的渗漏和侵蚀引起的内部侵蚀造成的。同样,由于动物洞穴和大坝结构裂缝造成的侵蚀也是这些破坏的原因之一。
其他的溃坝事件是由其他各种原因引起的。许多溃坝也是地震、滑坡、极端风暴或大雪融化等其他自然灾害的次要结果。其他原因包括设备故障、结构损坏和破坏
历史上的溃坝
在世界范围内,已经发生了许多大坝失事,造成了从破坏财产到死亡的不同程度的损害。下面列举的例子并不全面,但它可以作为一个指标,说明大坝如何可能发生故障,以及这些故障如何造成损害。
板桥水库溃坝
中国河南省的板桥水库大坝(连同其他63座大坝)于1975年溃坝,估计造成17.1万人死亡(尽管有报道称这一数字可能高达23万人)。当大坝倒塌时,它摧毁了数百万人的家园,被认为是历史上最大的溃坝事件
1975年8月,由于超强台风莲娜导致的特大暴雨引发淮河上游大洪水,造成了大坝施工过程中未考虑到的水量下降。一年多的降雨仅在24小时内降下,8月8日大坝出现故障。8月8日早些时候,大坝决口,7亿立方米的洪水被释放,洪水淹没了下游的社区和家庭。在这次爆炸之后,一个连锁反应开始了,位于该地区的其他61座水库倒塌,释放了另外60亿立方米的洪水。水的面积相当于10000平方公里。由于未能对极端洪水进行规划和说明,洪水本身导致26000人立即死亡。洪水过后,又有14.5万人死于流行病和饥荒
Sayano–Shushenskaya大坝
2009年8月17日,俄罗斯哈卡斯的Sayano–Shushenskaya大坝中的一台涡轮机发生剧烈破裂,造成重大损失。涡轮机房和机舱被水淹没,10台涡轮机中有9台被毁,涡轮机房天花板倒塌。共有75人丧生。这导致当地严重停电
据报道,事故原因是其中一台涡轮机发出不安全的振动,导致涡轮机剧烈破裂。进入涡轮机的水,淹没了涡轮机大厅,淹没了房间和下面的水平面。大厅的天花板也因涡轮机的撞击而断裂。此时,发电站停电导致停电。涡轮机进水管的钢门被手动关闭,溢洪道被打开,以防止更多的损坏
坦顿大坝
1976年6月5日,爱达荷瀑布附近的坦顿大坝完全垮塌,水库中的水被释放出来。这次溃决始于大坝右坝肩附近的一次大渗漏。大坝在第一次竣工和填筑时发生了溃决。在发现第一次渗漏后,坝肩岩石渗漏在坝面上形成了一个湿斑。材料开始脱落,堤坝上的侵蚀还在继续。随着洞的扩大,漏出的水越来越多,任何试图填满洞的尝试已经完全不起作用。堤顶倒塌,一堵水冲过堤坝,大坝决口了。40%的堤坝被毁,发电站完全淹没在废墟中。它释放了近40万立方米的水,然后淹没了下游的农田和城镇,最终直接或间接地造成14人死亡,估计损失近10亿美元!
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