英国发布Toddbrook水库辅助溢洪道失事报告,合规大坝为何发生险情?

近期,英国Toddbrook水库辅助溢洪道失事独立审查报告发布,专家组认为,虽然失事大坝符合现行《水库法》等法律规定,但不合理设计及不定期维护是导致此次溢洪道坍塌事故的最大可能原因。英国政府表示将从事故吸取教训,加强英国水库大坝的安全监管。

2019年8月1日,受上游强降雨影响,英国德比郡Toddbrook水库大坝辅助溢洪道局部发生严重破坏,导致其下游Whaley Bridge镇约1 500名居民紧急疏散。英国空军直升机紧急投放了530吨砂石包,地面抢修人员用混凝土和砂石包填堵溢洪道空洞。

事故发生后紧急修补


Toddbrook水库建于1837~1840年,位于德比郡高山地区Whaley Bridge镇西南方向约0.5 km处。该水库大坝为土坝,高24 m,长约310 m,坝顶宽度约5 m,库容128.8万m3。坝体左侧为主溢流堰, 1964年由于极端降雨曾遭到破坏;为增加溢流量,于1969 ~ 1970年在土坝上新建了辅助溢洪道,长76 m,堰顶高程比主溢洪道高0.26 m,即此次发生事故的溢洪道。该水库根据1975年颁布的《水库法》规定划为A类水库,对下游具有潜在高风险,因此需要进行定期检查。

大坝位置及其主要结构


报告称,虽然本次事故中上游连续两次强降雨,但洪水远小于设计取用的可能最大洪水。专家组认为,溢洪道设计不合理及不定期维护是失事的主要原因。溢洪道顶部和坝体心墙之间缺乏有效的齿墙,使得水可进入泄槽底板下方侵蚀坝体填土。此外,不时观察到顶部施工缝的渗水沿溢洪道流下,这很可能会渗入未安装止水带且未定期维护的纵向接缝。由渗漏水引起的侵蚀可能导致溢洪道泄槽沉降并开裂,卫星数据显示,沉降在破坏之前已经加速。但没有证据显示,这一过程会造成泄槽下方的巨大空洞,破坏的泄槽底板随后塌陷在空洞中。辅助溢洪道坍塌过程中,下部大约800 t(400 m3)的坝体材料被冲蚀到下游河流中。检查工程师在事故发生前,于2019年4月提交了该大坝的2018年检查报告,该报告正确识别了该溢洪道风险,并提出了永久性的消缺处理建议,但未提示风险的紧急性,也未提出采取诸如降低水位等的预防措施。不幸的是,在全面维修工作开始前,该溢洪道破坏事故就发生了。监督工程师表示,他完全依赖于检查工程师的意见,并定期向业主报告水库及其维护状况,不止一次报告了该溢洪道维护工作尚未完成。

2019年7月31日泄洪流量达到最大值

第一块泄槽底板塌陷

溢洪道泄槽破坏的最终形态,其旁侧泄槽壁发生基础淘蚀


根据调查,水库业主运河与河流信托组织(CRT)自2012年负责该水库以来一直遵守法律,因此环境署(水库监管机构)也没有发布任何强制执行通知。但合规并不代表一定安全,此次事件即表明了,水库及其业主遵守了法律,却未能保证水库的安全。

近日,英国政府接受了报告提出的建议,包括:加强检查制度的落实,提高水库安全性,防止此类事件再次发生;提高环境署作为监管者的职权,加强水库法定维护;提高水库业主和工程师对溢洪道结构破坏的认识等。同时报告还提议对当前立法框架颁布实施细则或进行修订。