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作者:張雙虎 來源:中國科學報 發布時間:2020/5/26 11:15:02
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專家解析美國大壩失事:典型漫頂沖刷引起潰決

 

近日,美國密歇根州伊登維爾(Edenville)和桑福德(Sanford)兩座水庫大壩失事引發洪災,當地約1萬人撤離。

伊登維爾水庫和桑福德水庫是位于提塔巴瓦西河上的兩座梯級水庫,始建于1924年,目前均由私營企業運營。伊登維爾大壩位于桑福德大壩上游,區間距離約11.3公里。本次受潰決洪水影響的密歇根州米德蘭縣位于桑福德大壩下游約9.7公里處。

伊登維爾大壩由兩個壩段組成,右側壩段在特巴卡(Tobacco)河上,左側壩段在提塔巴瓦西河上,壩體為土壩,兩側均設有溢洪道。壩高約16.6米,壩頂高程682.8米,在正常蓄水位675.8米時,庫容約4933.9萬立方米,相當于我國的中型水庫。大壩總長度1.9公里 ,每條溢洪道長度約21.3米。從潰壩現場視頻看,此次大壩潰決位置位于左側壩段。

桑福德水庫位于提塔巴瓦西河干流上,壩高約11米,壩頂長度481.3米,溢洪道寬度42.36米,由6孔液壓啟閉閘門控制。

“根據已發布的新聞、視頻和圖片,伊登維爾水庫大壩因強降雨引發的超標準洪水發生漫溢潰決,潰壩洪水與區間高水位洪水疊加后引發下游的桑福德大壩漫溢潰決。”中國水利水電科學院研究員孫東亞對《中國科學報》說。

進入5月份以來,密歇根州提塔巴瓦西河流域地區的降雨約是往年的2.5倍。據美國國家氣象局報道,自5月17日至潰壩發生,密歇根州大范圍降雨,降雨量達102毫米,最大洪水來臨時段與伊登維爾大壩潰決時段幾乎重合。

伊登維爾大壩亦存在溢洪道泄流能力不足的問題,據互聯網上資料顯示,伊登維爾水庫和桑福德水庫運營方博伊斯水電公司已被美國聯邦能源監管委員會吊銷了運營許可證。

孫東亞說:“從已經公布的信息看,伊登維爾大壩屬于典型的漫溢沖刷引起的潰決,根據已有的工程經驗和已經掌握的潰壩信息估算(潰口最終長度約100米左右),伊登維爾大壩的潰壩洪峰約在2500立方米每秒至5000立方米每秒間,潰壩洪水平均流速約為3米每秒左右,1小時左右之后到達下游桑福德水庫。”

受伊登維爾和桑福德兩座大壩潰決影響,下游位于提塔巴瓦西河畔的米德蘭縣首當其沖,市中心淹沒水深可能會超過兩米。據報道,當地政府應急部門依據較完備的潰壩洪水風險圖,通過手機即時通訊工具、網站等及時發布了潰壩信息,下游居民接到了疏散命令。位于伊登維爾和桑福德水壩之間低洼地區的民眾,都被命令立即撤離到地勢更高的地方或臨時庇護中心,目前暫未見到人員傷亡報道。

 
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