прорыв дамбы

Прорыв дамбы или ее разрушение (также известное как прорыв дамбы или обрушение плотины ) — это ситуация, когда дамба (или плотина) разрушается или намеренно разрушается, в результате чего ранее сдерживаемая вода затапливает землю за дамбой.

Причины неудач

Искусственные дамбы могут рушиться несколькими способами. Наиболее частая (и опасная) форма разрушения дамбы — это прорыв . Прорыв дамбы — это когда часть дамбы фактически отрывается, оставляя большое отверстие для воды, которая может затопить землю, защищенную дамбой.

Разрушение фундамента

Прорыв может быть внезапным или постепенным провалом, вызванным либо поверхностной эрозией, либо подповерхностным провалом дамбы. Прорывы дамбы часто сопровождаются кипением дамбы или песчаным кипением . Подземная просачивание всплывает на поверхность на суше в виде вулканообразного конуса песка. Кипение сигнализирует о состоянии зарождающейся нестабильности, которая может привести к эрозии подошвы дамбы или ее основания или привести к погружению дамбы в разжиженное основание ниже. Некоторые инженеры считают, что кипение приводит к форме внутренней эрозии, называемой трубчатой, которая подрывает дамбу, но другие считают их симптомом общей нестабильности основания. ^{[ необходима цитата ]}

Эрозия и повреждения

Поверхностная эрозия поверхности дамбы обычно вызывается действием ветра и воды (волн, но также и обычного потока). Эрозия может быть усугублена уже существующими или новыми повреждениями дамбы. Участки без поверхностной защиты более подвержены эрозии. Дамба, по которой пасутся определенные виды животных, например, овцы , может иметь следы, используемые животными, где трава не растет.

Деревья в дамбах представляют особый риск. Дерево может стать неустойчивым после того, как почва дамбы пропитается водой. Когда дерево падает, корневая система, скорее всего, вытащит кусок пропитанной почвы из дамбы. Эта неглубокая яма может быстро размыться и привести к прорыву. Если дерево упадет в воду и уплывет, оно может повредить дамбу ниже по течению. Плавающие деревья вблизи дамб должны быть быстро удалены агентством, ответственным за обслуживание дамбы.

Другие формы ущерба могут быть вызваны судами или другими (крупными) плавающими объектами или объектами на дамбе, такими как дорожные знаки или ограждения, которые были повреждены или полностью удалены ветром или водой. Ограждения из колючей проволоки могут собирать большое количество плавающего растительного материала, что приводит к большому количеству сопротивления воды. Целые ограждения могут быть унесены водой.

Переполнение

Иногда говорят, что дамбы терпят неудачу, когда вода переливается через гребень дамбы. Перелив дамбы может быть вызван, когда паводковые воды просто превышают самый низкий гребень системы дамб или если сильный ветер начинает генерировать значительные волны ( штормовой нагон ) в океанской или речной воде, заставляя волны разбиваться о дамбу. Перелив может привести к значительной береговой эрозии дамбы или даже стать механизмом для полного прорыва. Часто дамбы армируются или укрепляются камнями или бетоном, чтобы предотвратить эрозию и разрушение.

Колкские озера

После прорыва дамбы часто можно увидеть озеро колк . Это кратерообразная впадина сразу за прорывом, где почва и другие материалы были яростно вымыты стремительным потоком воды. После прорыва озеро колк иногда может оставаться после того, как уровень воды отступает.

Преднамеренные нарушения

В некоторых случаях дамбы прорываются намеренно. Это может быть сделано для защиты других территорий, осушения затопленных территорий или возвращения земли природе. В большинстве случаев преднамеренное прорывание не обходится без обсуждения, поскольку отдается ценная земля.

Во время Великого наводнения на Миссисипи в 1927 году дамба была взорвана динамитом , чтобы предотвратить затопление Нового Орлеана . Опять же, во время рекордного наводнения в 2011 году, Инженерный корпус армии США взорвал часть дамбы на реке Миссисипи динамитом, чтобы открыть паводковый канал Нью-Мадрид. Паводковый канал использовался для сельского хозяйства, и в то время там проживало около 200 человек. Дамба в Бердс-Пойнт была спроектирована так, чтобы ее можно было демонтировать в случае необходимости, чтобы уровень воды в Миссисипи был понижен, снимая давление с дамб на мили вверх по течению в более густонаселенных районах, таких как Каир, Иллинойс , и Нью-Мадрид, Миссури . ^[1]

Изъятие земли из цикла затопления путем возведения вокруг нее дамбы предотвращает ее поднятие илом, оставшимся после наводнения. В то же время осушенная почва уплотняется , а торф разлагается, что приводит к проседанию земли . Таким образом, разница между уровнем воды с одной стороны и уровнем земли с другой стороны дамбы увеличивается.

В некоторых районах отвоеванные земли возвращаются природе путем прорыва и удаления дамб, чтобы позволить произойти наводнению (снова). Это восстанавливает естественную среду в этом районе. Так произошло на реке Глори в Ираке.

Примеры прорывов дамб

Новый Орлеан

Слова дамба и прорыв дамбы прочно вошли в общественное сознание после прорыва дамб в районе Нового Орлеана 29 августа 2005 года, когда ураган Катрина прошел к востоку от города. Дамбы прорвало более чем в 50 разных местах, затопив 80 процентов города. Большинство дамб рухнули из-за переливающейся через них воды, но некоторые рухнули, когда вода прошла под основанием дамбы, заставив ее сместиться и приведя к катастрофическому внезапному прорыву. Внезапный прорыв выпустил воду с высокой скоростью, которая сдвинула дома с фундаментов и выбросила автомобили на деревья. Это произошло в Нижнем Девятом округе , когда прорвало Индастриал-канал , а также в районе Лейквью, когда прорвало канал 17th Street . Погибло не менее 1464 человек. В Новом Орлеане Корпус инженеров армии США является федеральным агентством, ответственным за проектирование и строительство дамб, как определено в Законе о борьбе с наводнениями 1965 года, и подчиняется требованиям местного участия, некоторые из которых были впоследствии отменены. Вина была направлена на Корпус инженеров, их местных подрядчиков и местные советы по дамбам. ^[2]

Северное море

Наводнение Святой Елизаветы 1421 года было вызвано волной морской воды, которая во время шторма поднялась вверх по реке, переполнила речные дамбы и затопила около 300 квадратных километров (100 квадратных миль) земли в Нидерландах . Оценки числа погибших людей колеблются от 2000 до 10 000 человек. Части затопленных земель до сих пор не были восстановлены, в результате чего образовались водно-болотные угодья Бисбош .

Во время наводнения в Северном море 1953 года , в ночь с 31 января на 1 февраля 1953 года, многие дамбы в провинциях Зеландия , Южная Голландия и Северный Брабант в Нидерландах не выдержали весеннего прилива и северо-западного шторма. В результате наводнения погибло 1835 человек. Еще 307 человек погибли в результате прорыва дамбы в Соединенном Королевстве , в графствах Линкольншир , Норфолк , Саффолк и Эссекс . В Нидерландах это наводнение стало главной причиной строительства Delta Works , вероятно, самой инновационной и обширной системы дамб в мире. ^[3]

Другие нарушения

1421 – Наводнение Святой Елизаветы 1421 года в Нидерландах было вызвано прорывом дамб в ряде мест во время сильного шторма у побережья Северного моря , и затоплением низлежащих польдерных земель. Несколько деревень были поглощены наводнением и потеряны, что привело к гибели от 2000 до 10000 человек.
1570 – Наводнение Всех Святых вызвало прорывы дамб на западном побережье Нидерландов. Общее число погибших, включая погибших в зарубежных странах, должно было превышать 20 000 человек, но точных данных нет. Десятки тысяч людей остались без крова. Скот погиб в огромных количествах. Зимние запасы продовольствия и фуража были уничтожены.
1651 г. – Во время наводнения в день Святого Петра город Амстердам был затоплен из-за нескольких прорывов дамб, побережье Нидерландов и Северной Германии сильно пострадало.
1686 г. – Наводнение Святого Мартина затопило большую часть провинции Гронинген в Нидерландах. Погибло 1558 человек, 1387 лошадей и 7861 корова. 631 дом был смыт и 616 домов повреждены. ^[4]
1703 – Великий шторм 1703 года вызвал хаос между Уэльсом и Фрисландией , это был самый сильный шторм или стихийное бедствие, когда-либо зарегистрированное в южной части Великобритании . ^[5] Несколько дамб были прорваны в Нидерландах. В общей сложности погибло от 8000 до 15000 человек.
1717 – Рождественское наводнение 1717 года было результатом северо-западного шторма, который обрушился на прибрежную зону Нидерландов , Германии и Скандинавии в рождественскую ночь 1717 года. Всего утонуло около 14 000 человек. Это было последнее крупное наводнение на севере Нидерландов.
1809 г. – Когда Де-Бисбос в Нидерландах замерз, ледяные плотины вызвали быстрый подъем уровня воды в Маасе , Ваале и Мерведе , что привело к прорывам дамб.
1820 – Альблассервард в Нидерландах затоплен из-за прорыва дамбы.
1825 г. – части Гронингена, Фрисландии и Оверэйсела в Нидерландах были затоплены из-за прорывов дамб.
1855 г. – Значительная часть центральных Нидерландов была затоплена после того, как Нижний Рейн был перекрыт льдом и дамбы были прорваны .
1916 г. – Штормовой нагон на Зёйдерзе совпал с большим объемом воды, стекающей по рекам Рейн и Маас, что привело к десяткам прорывов дамб.
1927 – Великое наводнение на Миссисипи 1927 года произошло, когда река Миссисипи прорвала дамбы и затопила 27 000 квадратных миль (70 000 км2 ⁾ , в результате чего погибло 246 человек в семи штатах и 700 000 человек были вынуждены покинуть свои дома. ^[6]
Сентябрь 1928 г.: Штормовой нагон, вызванный ураганом Окичоби, прорывает дамбы вокруг озера Окичоби, в результате чего погибает около 2500 человек.
Наводнение на реке Хуанхэ 1938 года , добровольное разрушение во время Второй китайско-японской войны, около 500 000 погибших.
3 октября 1944 года — затопление Вальхерена , преднамеренное военное затопление союзниками с использованием авиабомб.
17 апреля 1945 г. – затопление озера Вирингермер , военное затопление, для прикрытия отступления немецкой армии.
24 декабря 1955 г. – Сразу после полуночи дамба на западном берегу реки Фезер рухнула к югу от города Юба , штат Калифорния, в результате чего утонули 38 жителей. ^[7]
3 января 1976 г. – На Влите, притоке Рупеля в Бельгии , произошел прорыв дамбы . Деревня Руисбрук была затоплена на глубину 3 м, и более 2000 человек пришлось эвакуировать. Эта катастрофа побудила Бельгию разработать план Сигма в качестве аналога голландского плана Дельта . ^[8]
20 февраля 1986 г. – Дамба на южном берегу реки Юба обрушилась в районе Линда , северной части долины Сакраменто , штат Калифорния , округ Юба , затопив 36 квадратных миль (93 км2 ⁾ и разрушив 600 домов. ^[^{необходима ссылка}^]
31 января 1995 г. – 250 000 человек были эвакуированы из центральных районов Нидерландов после того, как речные дамбы стали опасно нестабильными. Дамбы не были разрушены после интенсивных работ по стабилизации набережных, проведенных при помощи военных инженеров . ^[9]
2 января 1997 г. – Дамба на восточном берегу реки Фезер рухнула в северной части долины Сакраменто в Арбоге , Калифорния , округ Юба, в результате чего погибли три человека. Более 100 000 человек в округах Юба и Саттер были эвакуированы. ^{[ необходима цитата ]}
26 августа 2003 г. – Плотина возле Вилниса в Нидерландах прорвалась и затопила город из-за того, что плотина не выдержала давления воды в канале после длительной засухи. 1500 жителей были эвакуированы, никто не пострадал. ^[10]
3 июня 2004 г. – провалился Джонс-Тракт, внутренний остров, защищенный серией дамб, расположенных в дельте рек Сакраменто и Сан-Хоакин . ^[11]
5 января 2008 г. – В Фернли , штат Невада , произошел прорыв дамбы , в результате чего часть города оказалась затоплена, а 3500 жителей были эвакуированы. ^{[ необходима цитата ]}
14 сентября 2008 г. — в Манстере , штат Индиана, произошел прорыв дамбы на реке Литл-Калумет, что привело к наводнению в большей части Манстера. ^{[ необходима цитата ]}
8 августа 2009 г. – дамбы рухнули на юге Тайваня из-за тайфуна Моракот, вызвав масштабные наводнения во многих регионах. ^{[ необходима ссылка ]}
26 февраля 2010 г. – В Вандее , на западе Франции, из-за шторма «Ксинтия» ветром и сильным приливом были затоплены дамбы .
26 апреля 2011 г. – дамба на реке Блэк в Поплар-Блафф , штат Миссури , прорвалась, в результате чего вода хлынула в сельский округ Батлер, штат Миссури . ^[12]

Ссылки

^ Sulzberger, AG (2 мая 2011 г.). «Чиновники взрывают дамбу на реке Миссисипи». The New York Times .
^ Шварц, Джон (22 мая 2006 г.). "Новое исследование проектирования и строительства дамбы - New York Times". The New York Times . Получено 12 сентября 2008 г.
^ www.7wonders.org http://www.7wonders.org/wonders/civil-engineering-wonders.aspx . Получено 16 августа 2010 г. . {{cite web}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь ) ^{[ отсутствует заголовок ]}
^ Staatkundige historie van Holland: Benevens de Maandelijksche Nederlandsche Mercurius ... Vol. 24–27. 1768.
↑ Статья BBC – Великий шторм 1703 года.
↑ Человек против природы, National Geographic, май 2001 г. Доступно 14 июня 2008 г.
^ Howard Yune, 5 августа 2009 г. «Проект по наводнению 55 года привлек 33 человека». Appeal Democrat , получено 12 августа 2009 г.
^ http://www.sigmaplan.be/nl/sigmaplan/hoe-is-het-sigmaplan-ontstaan Архивировано 16 сентября 2015 г. на Wayback Machine 20 июня 2013 г.
^ Региональный архив Боммелерваард: эвакуация 1995 г. (на голландском языке)
^ «Оценка прорыва дамбы, Уилнис» (PDF) . Gemeente De Ronde Venen (на голландском языке). 3 июня 2004 г.
^ Михан, Ричард (2009). "Блог Delata Levee". Delta Levees . Получено 12 июля 2011 г.
^ "Дамба в Миссури обрушилась; вызваны дополнительные эвакуации". CNN . 27 апреля 2011 г.

Калифорнийский университет в Дэвисе, кафедра гражданского и экологического строительства: Обрушения дамбы в дельте реки
Департамент водных ресурсов Калифорнии, комментарии по стратегии управления рисками в дельте