意大利的瓦伊昂大坝,曾经的最高大坝。
就强度而言,很成功至今未垮,就结果来说,5座村庄被淹没,2000人死于洪水,绝对的失败。
二战结束后,意大利刚摆脱了战争的阴霾后,开始进入一个高速发展的时期。
与此同时,北部城市的工业发展对电力的需求与日俱增,瓦依昂峡谷得天独厚的地理条件使其成为了兴建水力发电站的不二之选。
这里地处阿尔卑斯山区,冰川融水丰富且降水充足。再加上峡谷狭长的地形,只要建造一座水坝就能储藏起大量的水。
早在1939年就有工程师对峡谷进行了考察,并提出了最初的设计方案。
在亚得里亚电力协会的游说下,国会35位部长中的13位开会决定,要在意大利北部修建一座当时世界上最高的拱坝。
不过这个表决其实是无效的,因为法律规定讨论这类重大议题时,必须有超过半数的部长到场。
尽管不合法,意大利总统还是在1948年签署批准了这一议案。
早在一千多年前,人们就已意识到拱结构有较强的拦蓄水流的能力。
在承受水压力时,拱结构可以将竖向的压力转化为向两端的水平推力,并传递给两岸岩石。
而且拱结构内部主要产生压力,所以能充分发挥混凝土材料,抗压强度很高,但抗拉性能较差的特点。
瓦伊昂大坝这般230m,坝身更适合采用先进的双曲拱结构,在水平与垂直两个方向都呈弯曲状。
这种结构的受力条件优秀,在承受大荷载的同时还能做得很薄,非常节省材料。
瓦伊昂大坝采用双曲面拱结构,各层拱圈外半径由上至下逐渐减小,在坝底仍然保持了受力良好的拱结构。
如此一来,底部的坝体只需相对少的材料就能达到令人满意的强度。
大坝的设计师更是宣称,瓦伊昂大坝能够承受住超过设计值11倍的荷载而不是坍塌。
1965年大坝正式动工,但施工还不满一年,建造计划就出现了变动。
意大利的政客希望将瓦伊昂大坝的用途改为核电站配套服务的抽水蓄能电站。
这样大坝高度就要从原先的230米增高到262米,库容也因此增大到初始设计的3倍,达1.65亿立方米。
调整后的大坝在施工期间就陆续发现了令人担忧的问题:
1、原来的峡谷地质构造是由石灰岩和粘土相互层叠形成 。石灰岩层间的粘土吸水后很容易变成泥浆,而泥浆就相当于岩石间的润滑剂,有导致深层滑坡的风险。
2、同时经过勘察发现,大坝上游还存在着老滑坡,这也是一个巨大的隐患。
1959年工程专家和技术顾问向大坝建设方提出,水库左岸的斜坡稳定性存在疑问。
但质疑并没有得到建设者们的重视,施工还是按照计划进行
1960年瓦伊昂大坝建成封顶,同年开始试验性蓄水。
随着水位涨高,岩层间的粘土被浸润,并开始变得不稳定。
在10月份水位升至163m的时候,在大坝左岸上出现了长达2km的拉裂缝。
在表明大块山体有往下滑移的趋势,人们不得不开始重视起来。
工程师对滑坡位移进行了观测,发现山体以每天3-4厘米的速度移动着。
到了11月4日,蓄水深度达到180米,大坝左岸突然发生了局部滑坡。
约70万立方米的岩质滑坡滑入水库,在大坝前制造出10m高的浪。
大坝管理者决定全力控制山体滑移速度,但同时也不愿意放弃蓄水计划。
设计部认为,水位上升是造成滑坡的关键因素,且认定降低水位上升速度可以阻止滑坡发展。
他们计划控制滑坡速度的同时,慢慢将水库注满。
如果滑动速度过快,就降低水面让它放缓,最终达到让山体缓慢滑入水库的目的。
随后的两年里,人们监视着山坡的位移,不断进行着排水蓄水的试验。
这个办法一直都挺管用,山坡位移速度基本被控制在每天0.3cm以下。
但1962年底,意大利国家电力公司买下了水库,为了尽快完成验收,蓄水的速度明显加快了。
次年8月中旬,水深维持在240m不变,但位移速度却反常地持续增加,十来天后更是增至每天3.5cm
人们逐渐意识到不妙,可是此时降低水位已经太晚了。
9月28日,瓦伊昂地区开始了连续数日的大雨。
山体自身重量增加,岩层间的摩擦力也被削弱了
山体滑移速度不受控制的越来越快,已经超过每天20cm
人们开始听到山谷中传来奇怪的声音,水库里的水也无故变得浑浊起来。
1963年10月9号22点39分,灾难发生了。
大约2.6亿立方米的山体滑坡以110km/h的速度冲入水库,将1800m长得库段全部填满。部分山体甚至一直推进到对岸140m高的山上,整个过程不到45秒
横向滑落的山体掀起了滔天巨浪,高达250m的涌浪分别袭击了大坝的上下游地区。
上游10公里以内的沿岸村庄、桥梁均被突如其来的巨浪冲毁。
25000万立方米的库水越过大坝涌向下游城镇,狼头比大坝还要高出150m。
翻过大坝的洪水呼啸着到达1.4km外的峡谷出口,此时涌浪还保持着70m的高度。
巨浪在毫无预警之下席卷了龙加罗内和附近5个村庄,还在睡梦中的人们根本不及反应,共1925人在冲击中遇难,几乎无人生还
据计算,巨浪冲击大坝的威力是广岛原子弹爆炸威力的2倍还要多。
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