Основными причинами возникновения оползневых плотин, исследованными к 1986 году, являются оползни, вызванные чрезмерными осадками и землетрясениями , на долю которых приходится 84%. Извержения вулканов составляют еще 7% плотин. [3] Другие причины возникновения оползней составляют оставшиеся 9%.
Последствия
Вода, задержанная оползневой плотиной, может создать водохранилище ( озеро ), которое может просуществовать короткое время, до нескольких тысяч лет. [2]
Из-за своей довольно рыхлой природы и отсутствия контролируемого водосброса , оползневые плотины часто катастрофически выходят из строя и приводят к затоплению ниже по течению , часто с большими жертвами. Распространенный сценарий разрушения — переполнение с последующим прорывом плотины и эрозией потоком перелива. [2]
Оползневые плотины ответственны за два типа наводнений : обратное затопление ( затопление вверх по течению ) при создании и затопление вниз по течению при разрушении. По сравнению с катастрофическим затоплением относительно медленное обратное затопление обычно представляет небольшую опасность для жизни, но ущерб имуществу может быть существенным.
Профили водохранилища плотины и грунтовых вод выше по течению (оползневая плотина на рисунке не показана)Подземные воды после прорыва плотины ниже по течению
Пока плотина заполняется, уровень грунтовых вод вокруг нее повышается. Прорыв плотины может спровоцировать дальнейшие катастрофические процессы. Поскольку уровень воды быстро падает, нескомпенсированное гидравлическое давление грунтовых вод может спровоцировать дополнительные оползни. Те, которые попадают в водохранилище плотины, могут привести к дальнейшим катастрофическим разливам. Более того, возникающее наводнение может подмыть склоны речной долины , что приведет к дальнейшим оползням ниже по течению. [2]
После образования плотины происходит намыв долины выше по течению, а ее разрушение приводит к намыву ниже по течению. [2]
Инженеры-строители, отвечающие за проектирование искусственных плотин и других сооружений в речных долинах, должны учитывать вероятность таких событий, приводящих к резким изменениям режима реки .
Примеры
Самая высокая известная оползневая плотина исторических времен — Усойская плотина в современном Таджикистане, созданная оползнем, вызванным землетрясением 18 февраля 1911 года. Она перегородила реку Мургаб на высоту 570 м (1860 футов), запрудив Сарезское озеро глубиной 505 м (1657 футов). [2]
Озеро Вайкаремоана в Новой Зеландии было образовано оползневой плотиной высотой 250 м (820 футов), возраст которой, как полагают, составляет 2200 лет. Между 1935 и 1950 годами оползень был прорыт и запечатан для стабилизации, чтобы его можно было использовать для выработки гидроэлектроэнергии . Это, по-видимому, первый пример модификации естественной оползневой плотины для выработки электроэнергии. [4]
Озеро Аттабад в Пакистане образовалось в результате оползня в 2010 году. (высота 100 м (330 футов))
Красное озеро (рум. Lacul Roşu ) — водохранилище в цепи Восточных Карпат в жудеце Харгита, Румыния. Название «Lacul Roşu» происходит от красноватых аллювийных отложений, отложенных в озере Красным ручьем.
Оползень Грос -Вантр является примером огромной, недолговечной и разрушительной оползневой плотины (высотой 60 м (200 футов)).
Наводнение в Линмуте 15–16 августа 1952 года отчасти стало результатом образования и последующего прорыва оползневой плотины на реке Ист-Лин , в результате чего волна воды и мусора хлынула в город и унесла жизни 34 человек.
Озеро Квейк , созданное в Монтане в 1959 году (высота 58 м (190 футов)).
Озеро Танцзяшань , опасное «озеро землетрясений», образовалось в результате землетрясения в Сычуани в 2008 году . Оно располагалось в чрезвычайно пересеченной местности горы Танцзяшань. Китайские инженеры, ученые и солдаты участвовали в рытье шлюза, чтобы уменьшить опасность этой одной из 34 оползневых плотин, созданных землетрясением магнитудой 8,0 в Сычуани . [5] 10 июня 2008 года озеро начало стекать через шлюз, затопив эвакуированный город Бэйчуань. [6] (высота 52 м (171 фут))
В марте 2014 года оползень Осо перекрыл реку Стиллагуамиш , в результате чего образовалось озеро, которое заблокировало трассу 530 штата Вашингтон и затруднило спасательные работы.
Одно из самых разрушительных наводнений в истории, вызванных прорывом оползневого озера, произошло в провинции Сычуань 10 июня 1786 года, когда прорвало плотину на реке Даду , вызвав наводнение, которое распространилось на 1400 км (870 миль) вниз по течению и унесло жизни 100 000 человек. [7]
^ "Естественные плотины из обломков и озера из обломков плотин". USGS/Cascades Volcano Observatory, Ванкувер, Вашингтон. 2003. Получено 16.03.2008 .
^ abcdef Роберт Б. Янсен (1988) «Прогрессивная техника плотин для проектирования, строительства и восстановления», ISBN 0-442-24397-9
^ Р. Б. Янсен ссылается на статью Шустера Р. Л. и Косты Дж. Э. «Перспективы противооползневых плотин» в книге «Оползневые плотины » Американского общества инженеров-строителей , 1986 г., стр. 1–20.
^ Оффер, RE (Роберт) (1997). Стены для воды: строительство пионерских плотин в Новой Зеландии . Палмерстон-Норт: The Dunmore Press Ltd. ISBN978-0-86469-313-6.
^ В ходе гонки по осушению озера, образовавшегося в результате землетрясения в Китае, продолжаются планы действий в чрезвычайных ситуациях_English_Xinhua Архивировано 29 мая 2008 г. в Wayback Machine
^ Наводнение привело к еще большим разрушениям в городе ниже «озера землетрясения» - International Herald Tribune
^ Шустер, Р. Л. и Г. Ф. Вичорек, «Триггеры и типы оползней» в Оползни: Труды Первой Европейской конференции по оползням 2002 г. Издательство AA Balkema. стр. 66
^ Национальный центр геофизических данных (1972). "Significant Earthquake Information AZERBAIJAN: GYZNDZHA". ngdc.noaa.gov . Национальный центр геофизических данных / Всемирная служба данных (NGDC/WDS): Глобальная база данных значительных землетрясений NCEI/WDS. Национальные центры экологической информации NOAA. doi :10.7289/V5TD9V7K . Получено 4 июня 2021 г. .
