作者:张双虎 来源:中国科学报 发布时间:2020/5/26 11:15:02
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专家解析美国大坝失事:典型漫顶冲刷引起溃决

 

近日,美国密歇根州伊登维尔(Edenville)和桑福德(Sanford)两座水库大坝失事引发洪灾,当地约1万人撤离。

伊登维尔水库和桑福德水库是位于提塔巴瓦西河上的两座梯级水库,始建于1924年,目前均由私营企业运营。伊登维尔大坝位于桑福德大坝上游,区间距离约11.3公里。本次受溃决洪水影响的密歇根州米德兰县位于桑福德大坝下游约9.7公里处。

伊登维尔大坝由两个坝段组成,右侧坝段在特巴卡(Tobacco)河上,左侧坝段在提塔巴瓦西河上,坝体为土坝,两侧均设有溢洪道。坝高约16.6米,坝顶高程682.8米,在正常蓄水位675.8米时,库容约4933.9万立方米,相当于我国的中型水库。大坝总长度1.9公里 ,每条溢洪道长度约21.3米。从溃坝现场视频看,此次大坝溃决位置位于左侧坝段。

桑福德水库位于提塔巴瓦西河干流上,坝高约11米,坝顶长度481.3米,溢洪道宽度42.36米,由6孔液压启闭闸门控制。

“根据已发布的新闻、视频和图片,伊登维尔水库大坝因强降雨引发的超标准洪水发生漫溢溃决,溃坝洪水与区间高水位洪水叠加后引发下游的桑福德大坝漫溢溃决。”中国水利水电科学院研究员孙东亚对《中国科学报》说。

进入5月份以来,密歇根州提塔巴瓦西河流域地区的降雨约是往年的2.5倍。据美国国家气象局报道,自5月17日至溃坝发生,密歇根州大范围降雨,降雨量达102毫米,最大洪水来临时段与伊登维尔大坝溃决时段几乎重合。

伊登维尔大坝亦存在溢洪道泄流能力不足的问题,据互联网上资料显示,伊登维尔水库和桑福德水库运营方博伊斯水电公司已被美国联邦能源监管委员会吊销了运营许可证。

孙东亚说:“从已经公布的信息看,伊登维尔大坝属于典型的漫溢冲刷引起的溃决,根据已有的工程经验和已经掌握的溃坝信息估算(溃口最终长度约100米左右),伊登维尔大坝的溃坝洪峰约在2500立方米每秒至5000立方米每秒间,溃坝洪水平均流速约为3米每秒左右,1小时左右之后到达下游桑福德水库。”

受伊登维尔和桑福德两座大坝溃决影响,下游位于提塔巴瓦西河畔的米德兰县首当其冲,市中心淹没水深可能会超过两米。据报道,当地政府应急部门依据较完备的溃坝洪水风险图,通过手机即时通讯工具、网站等及时发布了溃坝信息,下游居民接到了疏散命令。位于伊登维尔和桑福德水坝之间低洼地区的民众,都被命令立即撤离到地势更高的地方或临时庇护中心,目前暂未见到人员伤亡报道。

 
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