2017年7月,在國際大壩委員會(ICOLD)第85屆年會的土石壩技術委員會會議上,J.弗朗斯介紹了美國加利福尼亞州奧羅維爾(Oroville)大壩溢洪道的損毀情況。作為土石壩技術委員會主席,弗朗斯負責研究分析大壩溢洪道在洪水過后受到損毀的主要原因。會上,有專家建議在冬季洪水來臨前對損壞的溢洪道進行修復。
奧羅維爾壩屬土石壩,于1967年竣工,高235 m,是美國最高的大壩。2017年2月,該地區在經過長期干旱后迎來連續降雨,溢洪道泄槽底板在泄洪時遭到嚴重損毀。為避免泄槽遭到更嚴重破壞,工作人員在發現損毀處時第一時間關閉了主溢洪道閘門,并使用較高處的應急溢洪道泄流。然而,由于應急溢洪道堰存在滲漏和反沖現象,泄水陡槽無襯砌、腐蝕嚴重,存在潰壩風險,并可能產生10 m高的洪水波,下游18萬人因此被迫緊急疏散。為了降低水庫水位,被迫啟用已經損壞的主溢洪道泄流,使損毀處情況更加嚴重,產生約100萬m3的沖刷物阻斷了河流,致使大壩上游水庫水位抬高,導致電站無法運行,部分洪水無法下泄。隨著水位降低,有關部門開始啟動應急措施,清理雜物、修復損毀處并恢復電站運營。
有關事故原因分析和經驗教訓總結報告已于2017年年末發布,報告重點討論了此次事故發生原因,對其他類似事故的大壩修復工作具有借鑒作用。由于該大壩溢洪道在過去多次泄流后并未出現損壞,此次事故原因仍待進一步研究。另外,大壩主體位于溢洪道上游,因此并未受到事故影響。
伊拉克摩蘇爾(Mosul)壩是一座建于1985年的土石壩,為解決地基中石膏和硬石膏的溶解問題,應對其進行灌漿作業。該項工作本應于2014年進行,但因戰爭而被迫中止。進駐現場的作業單位包括伊拉克水利部(MoWR)、意大利特雷維(Trevi)集團、美國陸軍工程師兵團(USACE)和艾奕康(AECOM)公司工程師團隊。
D.保羅擔任大壩安全責任人,是摩蘇爾大壩特別任務組成員之一,為MoWR提供大壩安全技術支持。大壩底部設有兩個排水閘,其中一個無法正常運行,對其維修后,兩個閘門目前均已恢復正常運行。排水閘可以用來控制水庫水位,在重新完成灌漿前只能在較低高度運行。任務組討論的施工方案包括是否需要連續灌漿、修建截水墻、在下游修建新壩或多座大壩以保障洪水區200萬人生命安全。
M.法瑞爾是USACE的一名軍事工程師,同時也擔任特別任務組的指揮官。他的主要任務是在意大利海軍內勤組的協助下確保供應品和作業人員順利抵達大壩現場,同時還負責大壩、工作區和食宿區安全保衛工作。
摩蘇爾國際特殊任務組正在幫助ICOLD實現其目標,即保證大壩安全,并能夠在維護和平、為民謀利中發揮一定作用。
V.拉德琴科曾擔任土石壩技術委員會副主席一職數年,其早期土木工程經驗包括埃及阿斯旺(Aswan)大壩的現場作業等。在前蘇聯成功地建造了能夠抵抗內部侵蝕的水壩后,就解決壩體抗滲的指導意見發布在《ICOLD公報》。在拉德琴科的安排下,2010年ICOLD歐洲工作組在圣彼得堡舉行了會議,對VNIIG實驗室進行了考察,俄羅斯工程師對壩體內部侵蝕防治方法作了介紹。會議部分內容被載入了《ICOLD 164號公告》的“壩體內部侵蝕防治”專題。
大壩工程知識研討會第五次會議討論了有關防洪水庫、堤壩和尾礦壩的研究分析和設計進展。會上共接收了29篇相關論文,主題包括壩體內部侵蝕、洪水治理、土石壩和堤壩,如在洪水、漫堤和潰壩期間的應對措施,關于尾礦壩的研究涉及潰壩研究、地震反應和非侵入性測試。
R.布萊德爾的論文討論了《ICOLD 164號公告》中關于壩體內部侵蝕力學問題。該研究對調查分析以及估算土石壩內部侵蝕導致潰壩的水力負荷(一般表達為水位)有一定指導作用。由于監測器無法提早對導致潰壩的內部侵蝕發出預警,因此該調查研究很有必要。另外,有關方面也確認公告內容適用于尾礦壩,內部侵蝕力學可用于對尾礦壩中土的研究,也可以用于識別“可能的失效模式”,即使在尾礦壩特殊的壩體斷面中同樣適用。
來自瑞典的I.席爾瓦博士提供了一份報告,內容為對瑞典某大壩侵蝕導致沉洞的堆石材料進行試驗研究和測試。測試結果表明,因材料擴散且濾層過粗,無法對細微顆粒進行阻截。壩心規范符合當時的施工,也符合目前的大多數規范要求。然而,有些樣本的顆粒含量高于施工規范要求,無法從規范獲得指導意見。當時的施工對濾層沒有明確標準,因此研究建議檢查濾層以判斷其是否符合當前行業標準。
來自英國的A.休斯博士對于爾里希(Vrlich)等人研究的非侵入性測試對尾礦壩狀況進行了評估。論文采用維魯斯迪克(Willowstick)法對尾礦壩和尾礦蓄水設施的調查實例作了說明。該方法利用鎳錳合金電阻率將電磁能引入地下,并對磁場進行測量和解析,從而確定滲漏路徑。事實證明,利用該方法可在各尾礦壩場址中成功識別出滲漏路徑,有利于尾礦壩的穩定性和改造。有專家指出,當存在鐵或其他磁性材料時,磁場會受到影響,這種影響可能會超過滲水路徑對磁場的影響,從而形成干擾,使該方法失效。