Mehr

4.2: Oroville Dam 2017 - Geowissenschaften


4.2: Oroville-Staudamm 2017

Erdbeben am Oroville-Staudamm im Februar 2017 im Zusammenhang mit Überlaufentwässerung

Ein genauerer Blick auf kleine Erdbeben, die im Februar 2017 am Oroville-Staudamm in den Ausläufern der kalifornischen Sierra Nevada stattfanden – in der Nähe des Zeitpunkts, als der Überlauf des Damms versagte – legt nahe, dass die seismische Aktivität mit dem Abfluss des Reservoirs zusammenhängt, das Risse im Felsen unter dem Überlauf.

Es ist wahrscheinlich, dass Flüssigkeit, die durch Risse im Hauptabflusskanal austritt, den Druck auf die darunter liegenden Gesteinsbrüche verändert hat, was dazu führte, dass sie sich langsam öffneten und dann immer wieder zuschlagen, so der Bericht in der Bulletin der Seismological Society of America.

Forscher des U.S. Geological Survey konnten in den letzten 25 Jahren mehr als 19.000 sehr kleine seismische Ereignisse entdecken, die anscheinend darauf zurückzuführen sind, dass sich diese Brüche unter dem Überlauf öffneten und schlossen.

Die seismischen Ereignisse führten nicht zum Versagen des Hauptüberlaufs des Damms Mitte Februar 2017, sagte USGS-Seismologe Robert Skoumal, der das Forschungsteam leitete.

"Diese seismischen Ereignisse waren nicht direkt mit dem Versagen des Überlaufkanals verbunden. Obwohl Experten festgestellt haben, dass Wasser, das durch die Risse des Überlaufkanals austritt, zum Versagen führte, glauben wir, dass dieses austretende Wasser auch die seismischen Ereignisse verursacht hat", erklärte Skoumal. "Diese seismischen Ereignisse traten Jahrzehnte vor dem Versagen auf und traten auch nach dem Versagen selbst auf."

Skoumal und seine Kollegen untersuchten seismische Signale in der Nähe des Damms nach zwei kleinen Erdbeben der Stärke 0,8 und 1,0 am 14. Februar 2017. Nach ungewöhnlich starken Regenfällen in der Region und rekordverdächtigen Wasserständen im Oroville-Stausee wurden Teile von Der Hauptüberlauf des Oroville Dam brach zwischen dem 7. und 12. Februar zusammen, was zur Evakuierung von fast 188.000 Menschen in der Region Oroville, Kalifornien, führte.

Mit einer Technik namens Template Matching, um nach Ereignissen zu suchen, die dem Erdbeben der Stärke 1,0 vom Februar 2017 ähneln, entdeckten die Forscher mehr als 19.000 winzige seismische Ereignisse am Damm, die zwischen Mai 1993 und April 2018 stattfanden.

Die Erdbeben im Februar 2017 faszinierten Skoumal und seine Kollegen angesichts einer Erdbebensequenz der Stärke 5,7 von 1975, die zuvor mit der Füllung des Oroville-Stausees in Verbindung gebracht wurde. „Wir wollten wissen, ob diese jüngsten Erdbeben auch mit schnellen Veränderungen des Reservoir-Niveaus zusammenhängen könnten und ob diese Ereignisse Vorläufer von Erdbeben größerer Stärke sein könnten“, sagte Skoumal.

Am Tag nach den Erdbeben der Stärke 0,8 und 1,0, die für den Menschen zu klein waren, führten die Forscher eine vorläufige Analyse durch: „Wir sahen sehr schnell, dass es in der Nähe des Überlaufs Tonnen dieser Art von Erdbeben gab und“ sie sahen nicht nach Naturereignissen aus", fügte Skoumal hinzu.

Erdbeben, die so klein sind wie die Oroville-Ereignisse, werden durch die übliche seismische Überwachung oft nicht erkannt. Daher wandten sich die Forscher einer Technik namens Template Matching zu, um nach anderen seismischen Signalen aus dem Reservoirbereich zu suchen. „Bei diesem Ansatz behandeln wir die Wellenform eines erfolgreich identifizierten Erdbebens wie einen ‚Fingerabdruck‘“, erklärt Skoumal. „Wir nehmen diesen ‚Fingerabdruck‘ und durchsuchen jahrzehntelange Daten auf der Suche nach Signalen, die ähnlich aussehen, nur mit geringerer Amplitude.“

Die Technik funktioniert gut bei Erdbebenschwärmen – vielen Erdbeben, die über einen kurzen Zeitraum auftreten. Schwärme können natürlich vorkommen, in der Nähe von Vulkanen oder in tektonischen Subduktionszonen, aber sie sind auch bei Seismizität, die durch menschliche Aktivitäten verursacht wird, üblich, sagte Skoumal.

„Wir sahen Tausende von kleinen Ereignissen, die sich abrupt ein- und ausschalteten, also wussten wir, dass es eine Art Auslöser gab, der diese Ereignisse verursachte“, sagte er. "Aber es war zu diesem Zeitpunkt ein Rätsel. Wenn es induziert wurde, dachten wir, es hätte mit dem Reservoir selbst zu tun, denn es gibt viele Beispiele für Reservoirs, die Erdbeben auslösen."

Als die Wissenschaftler die seismischen Daten jedoch mit den Wasserständen im Stausee verglichen, gab es nur eine schwache Korrelation zwischen den winzigen Erdbeben und den hohen Wasserständen. Stattdessen stellte sich heraus, dass die Daten über die Nutzung der Überlaufkanäle von Oroville vom kalifornischen Department of Water Resources perfekt zu den seismischen Daten passen. Die kleinen Erdbeben traten während des Abflusses aus dem Reservoir über den Überlauf auf und standen in keinem Zusammenhang mit den Prozessen, die für die Erdbebenfolge von 1975 verantwortlich waren.

Überlaufabfluss, der durch Risse im Überlaufkanal leckte, verursachte wahrscheinlich schnelle Änderungen des Flüssigkeitsdrucks entlang von Brüchen im verwitterten Gestein unter dem Überlaufkanal. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass dieser Prozess dazu führen könnte, dass sich die Brüche wiederholt öffnen und schließen und die seismischen Schwärme erzeugen.

„Werden die seismischen Ereignisse zurückkehren, wenn die inzwischen reparierte Überlaufrinne wieder genutzt wird, oder sind sie endgültig weg? Abhängig von der Niederschlagsmenge, die wir erhalten, werden wir dies möglicherweise in den nächsten ein oder zwei Jahren herausfinden.“ er sagte.


Inhalt

Der Oroville-Thermalito-Komplex wurde als effizientes Wasser- und Stromspeicher- und Fördersystem konzipiert. Alle Reservoirs und Kanäle zusammen speichern bei maximaler Kapazität etwa 3.620.000 acre-Fuß (4,47 km 3 ) und erzeugen Strom aus den Freisetzungen von Hyatt Powerplant und zwei anderen Kraftwerken im nahe gelegenen Thermalito. Ein spezieller Fischbarrieredamm wurde gebaut, um Lachse und Steelheads, die zum Laichen zurückkehren, in die Feather River Fish Hatchery zu leiten. Das California Office of Environmental Health Hazard Assessment (OEHHA) hat eine sichere Ernährungsempfehlung für Fische entwickelt, die in der Thermalito Forebay und Afterbay gefangen werden, basierend auf Quecksilber- oder PCB-Werten in lokalen Arten. [2]

Das aus dem Lake Oroville freigesetzte Wasser wird zur Stromerzeugung über das Hyatt-Kraftwerk verwendet, das sich im Grundgestein unter und innerhalb des Kerns des Oroville Dam befindet. Wasser kann entweder durch das einteilige Thermalito Diversion Dam Powerplant und die 14 radialen Überlauftore des Diversion Dam in den Feather River gelangen oder bis zu 17.000 cu ft/s (480 m 3 /s) in den Thermalito Power Canal umgeleitet werden.

Von dort gelangt das Wasser in den Thermalito Power Canal und fließt in Thermalito Forebay. Am Ende der Vorbucht gelangt Wasser über das Thermalito Pump-Generating Plant zur Stromerzeugung in die Thermalito Afterbay. Die Anlage kann auch Wasser zurück in den See pumpen, um es bei Bedarf für die Stromerzeugung bei Hyatt Powerplant wiederzuverwenden.

Lake Oroville Bearbeiten

Lake Oroville ist der zweitgrößte Stausee in Kalifornien und speichert Winter- und Frühjahrsabfluss, der in kontrollierten Intervallen in den Feather River geleitet wird, um den Bedarf des Projekts zu decken. Es bietet auch Pumpspeicherkapazität, 930.000.000 m 3 Hochwasserschutzspeicher, Erholung und Süßwasserfreisetzungen, um das Eindringen von Salz in das Sacramento-San-Joaquin-Delta zu kontrollieren und zum Schutz von Fischen und Wildtieren. Der See ist vielleicht die wichtigste aller Einrichtungen des Oroville-Komplexes, da er als Quellgebiet des gesamten State Water Project dient.

Lake Oroville hat eine maximale Betriebsspeicherkapazität von 3.537.580 Acre-Fuß (4.36354 × 10 9 m 3 ), was maßstabsgerecht über 1.153 Billionen Gallonen Wasser entspricht. Der See hat eine Wasseroberfläche von 15.810 Acres (64,0 km 2 ), eine maximale Wasseroberflächenhöhe von 901 Fuß (275 m) und 167 Meilen Küstenlinie.

Oroville Dam und Überlauf Bearbeiten

Der Oroville Dam ist der höchste und größte Staudamm der Vereinigten Staaten. Es wurde 1968 fertiggestellt und ist 230 m hoch mit einer Kammlänge (Spitze des Damms) 6.920 Fuß (2.110 m) lang. Für den Bau des Oroville-Staudamms wurden über 80 Millionen Kubikmeter Material benötigt. Der Damm enthält genug Material, um eine zweispurige Autobahn um die Erde zu bauen. Oroville Dam wurde von der California Society of Professional Engineers als einer der Sieben Wunder der Technik in Kalifornien im Jahr 1967. [1]

Der innere Kern des Damms ist eine dünne Schicht aus Tonmaterial, das dem Versickern widersteht. Der Rest des Oroville-Staudamms besteht aus Goldbaggern, Sand und Kies, die von den Goldrausch-Baggerarbeiten des frühen 20. Jahrhunderts entlang des Feather River zurückgeblieben sind. Unter dem Damm wurde eine riesige Höhle fast so groß wie das State Capitol Building ausgehöhlt, um sechs Stromerzeugungseinheiten zu beherbergen. Zusammen mit vier weiteren Aggregaten im Thermalito Pump-Generating Plant werden sie jährlich mehr als 2,8 Milliarden Kilowattstunden Energie erzeugen. [3]

Edward Hyatt Kraftwerk Bearbeiten

Das Edward Hyatt Powerplant befindet sich im Fels im linken Widerlager in der Nähe der Achse des Oroville Dam und ist eine unterirdische, hydroelektrische Pumpanlage. Der Bau des Werkes begann 1964 und wurde 1967 abgeschlossen.

Hyatt Powerplant maximiert die Stromproduktion durch einen Pumpspeicherbetrieb, bei dem Wasser, das über den lokalen und nachgelagerten Bedarf hinaus für Strom freigesetzt wird, während der Schwachlastzeiten in den Lake Oroville zurückgeführt und während des Spitzenstrombedarfs zur Erzeugung verwendet wird. Das Wasser aus dem See wird über Druckrohre und Stichleitungen zu den Einheiten geleitet. Nach dem Durchlaufen der Einheiten wird das Wasser durch die Leitrohre zu einer freien Oberfläche und einem Vollstrom-Abwasserstollen abgeleitet.

Die Anlage wurde nach Edward Hyatt benannt, der Staatsingenieur (1927-1950) der Abteilung für Wasserressourcen des Department of Public Works war. Die Abteilung war der Vorgänger des Department of Water Resources.

Thermalito Umleitungsbecken Bearbeiten

Der Thermalito Diversion Pool dient zusammen mit dem Diversion Dam als Unterwasserbecken für Hyatt Powerplant, gleich hinter der Biegung nach Osten, am Fuße des Oroville Dam. Der Umleitungspool dient auch als Vorschiff, wenn Hyatt Powerplant Wasser zurück in den Lake Oroville pumpt, und bietet Erholungsmöglichkeiten.

Thermalito Umleitungsdamm Bearbeiten

Der Thermalito Diversion Damm liegt am südlichen Ende (und staut) des Diversion Pool Reservoirs und kann entweder Wasser nach Westen in den Thermalito Power Canal zur Stromerzeugung im Thermalito Pumping-Generating Plant am hinteren Ende des Thermalito Forebay umleiten , oder kann direkt nach Süden in den Feather River fließen. Der Diversion Dam ist 143 Fuß hoch und hat eine Kammlänge von 400 m.

Thermalito Diversion Dam Kraftwerk Bearbeiten

Das Thermalito Diversion Dam Powerplant befindet sich am Thermalito Diversion Dam unterhalb des linken Widerlagers des Dammes. Das Kraftwerk erzeugt Strom aus Wasser, das an den Feather River abgegeben wird, um den Fischlebensraum zwischen dem Umleitungsdamm und dem Thermalito Afterbay-Flussauslass zu erhalten. Es wurde 1985 gebaut und 1987 fertiggestellt. Das Kraftwerk verfügt über eine Erzeugungseinheit mit einer installierten Leistung von 3,3 MW und einer maximalen Durchflussmenge von 17,4 m 3 /s (615 cu ft/s). [ Zitat benötigt ]

Thermalito Stromkanal Bearbeiten

Der Thermalito Power Canal ist ein 10.000 Fuß langer (3.000 m) Ost-West-orientierter, mit Beton ausgekleideter Kanal, der sich von einer Oberbaustruktur, die Teil des Thermalito Diversion Dam ist, bis zum Thermalito Forebay erstreckt. Es transportiert Wasser in beide Richtungen zwischen Thermalito Diversion Dam und Thermalito Forebay zum Pumpen und zur Stromerzeugung im Hyatt Powerplant und Thermalito Pumping-Generating Plant. Der Bau des Kanals begann 1965 und wurde 1967 abgeschlossen. Der Power Canal hat einen maximalen Förderstrom von 16.900 cu ft/s (480 m 3 /s) mit einem maximalen Pumpstrom von 9.000 cu ft/s (250 m 3 / s).

Thermalito Forebay Bearbeiten

Thermalito Forebay ist ein Off-Stream-Reservoir, das im Osten und Süden vom Thermalito Forebay Dam und im Norden und Westen von Campbell Hills umgeben ist. Es liegt etwa sechs Kilometer westlich von Oroville. Die Vorbucht transportiert Erzeugungs- und Pumpströme zwischen Thermalito Power Canal und Thermalito Powerplant, bietet regulatorische Speicherung und Stoßdämpfung für den Hyatt-Thermalito Power Complex und dient als Erholungsgebiet. Die Thermalito Forebay hat eine maximale Betriebsspeicherkapazität von 11.770 Acres-Fuß (14.520.000 m³), ​​eine Wasseroberfläche von 630 Acres (2,5 km²) bei maximaler Speicherkapazität und eine Küstenlinie von 10 Meilen (bei maximaler Betriebsspeicherkapazität). Der Bau der Forebay begann 1965 und wurde 1968 abgeschlossen.

Thermalito Pump-Erzeugungsanlage Bearbeiten

Das Pumpspeicherkraftwerk Thermalito ist ein Hauptmerkmal des Pumpspeicherkraftwerks Oroville-Thermalito. Als Pumpkraftwerk wird die Anlage zusammen mit dem Thermalito Diversion Dam Powerplant und dem Hyatt Powerplant betrieben, um Strom zu erzeugen. Wasser, das über den lokalen und nachgelagerten Bedarf hinaus für Strom freigesetzt wird, wird durch Pumpback-Betrieb außerhalb der Spitzenzeiten durch beide Kraftwerke in den Oroville-See gespeist, um anschließend in Zeiten mit Spitzenstrombedarf zur Stromerzeugung freigegeben zu werden. Die Anlage besteht aus 4 Blöcken: 1 Generatorblock und 3 Pumpgeneratorblöcke mit einer installierten Leistung von 120 MW und einer maximalen Durchflussmenge von 17.400 cu ft/s (490 m 3 /s). [4]

Der Bau der Anlage begann 1964 und wurde 1969 abgeschlossen, der Betrieb wurde vor der Fertigstellung 1968 aufgenommen. Im Oktober 2011 wurde die Anlage in Ronald B. Robie Thermalito Power Plant umbenannt. [5] [6] An Thanksgiving, dem 22. November 2012, kam es zu einem Großbrand in einer unteren Kabelrinne des Werks, der eine sofortige Abschaltung erzwang. [7] [8] Der Abschluss der Reparaturen und Upgrades wurde für Ende 2018 erwartet [9]

Thermalito Afterbay Bearbeiten

Die Thermalito Afterbay ist ein deutlich größerer Stausee als der der Forebay und liegt nur 3,2 km südwestlich des hinteren Endes der Forebay, mit nur einem 2.800 m langen Kanal, der sie verbindet. Die Afterbay speichert das Wasser, das für den Pumpback-Betrieb zum Lake Oroville benötigt wird, hilft bei der Regulierung des Stromsystems, erzeugt einen kontrollierten Fluss im Feather River stromabwärts der Oroville-Thermalito-Anlagen und bietet Erholung für das Gebiet. Es dient auch als Erwärmungsbecken für die landwirtschaftliche Wasserversorgung der zahlreichen Reis- und Getreidefelder westlich der Afterbay. Die Afterbay hat einen maximalen Betriebsspeicher von 57.040 acre-feet (70.360.000 m 3 ), eine Wasseroberfläche von 4.300 acres (17 km 2 ) bei max. Lagerung und einer Küstenlinie von 26 Meilen (bei max. Betriebslagerung). Thermalito Afterbay Damm, mit einer Länge von 42.000 Fuß (13.000 m), ist der längste Kamm im California State Water Project System. Der Bau der Afterbay begann 1965 und wurde 1968 abgeschlossen.

Fischsperrdamm Bearbeiten

Der direkt neben und stromaufwärts der Feather River Fish Hatchery gelegene Sperrdamm dient dazu, Fische vom Mainstream weg und in eine Fischtreppe umzuleiten, die zur Brüterei führt. Die Abflüsse am Sperrdamm werden durch Freisetzungen am Überlauf des Oroville Dam und am Thermalito Diversion Dam kontrolliert. Der Sperrdamm verhindert das Eindringen der Fische in den See und führt sie zur Fischtreppe. Der Staudamm ist 28 m hoch und hat eine Kammlänge von 180 m. Der Damm wurde 1962 gebaut und 1964 fertiggestellt.

Feather River Fischbrutstätte Bearbeiten

Die Feather River Fish Hatchery wurde gebaut, um die Laichgründe zu kompensieren, die durch den Bau des Oroville Dam in den frühen 1960er Jahren durch zurückkehrende Lachse und Steelheadforellen verloren gingen. Lachs und Steelhead, die in der Brüterei aufgezogen werden, werden in sauerstoffangereicherten, temperaturkontrollierten Tanks transportiert und in den Feather und Sacramento River, Lake Oroville und/oder im Delta in der Nähe der San Francisco Bay Area freigesetzt. Diese Fische machen schätzungsweise 20 Prozent des Meeressport- und kommerziellen Fangs im Pazifischen Ozean aus. Im Lake Oroville werden auch Brutlachs angebaut. Die ersten Lachse und Steelheads kamen im September 1967 in die Brüterei. Heute beherbergt die Anlage durchschnittlich 8.000 Fische. Die Feather River Fish Hatchery wurde zwischen 1966 und 1967 gebaut.


Bruch des Oroville-Staudamms? DWR untersucht Lecks - hat dies der Öffentlichkeit nicht enthüllt

Es ist bekannt, dass ein Leck im Kern eines Erddamms innerhalb von Stunden einen katastrophalen Ausfall auslöst. Der Earthen Dam von Oroville weist ein anhaltendes "Leck" des Sickerwasserflusses auf der linken Mittelhangrückseite des Damms auf. Diese anhaltende Undichtigkeit hat in diesem Bereich zu einem merklichen grünen Vegetationswachstum geführt und gleichzeitig sichtbare "Erosionskanäle" an der Rückseite des Damms geschaffen. In Berichten der DWR-Sicherheitsinspektion wurde wiederholt festgestellt, dass "dies untersucht werden sollte". Die Quelle dieser Leckage ist DWR jedoch noch unbekannt, wodurch ein unbekanntes Risiko für einen möglicherweise schnellen und katastrophalen Dammbruchmechanismus entsteht.

Der grüne Bereich auf der Vorderseite des Damms deutet darauf hin, dass Wasser durch den Damm sickert.

Höhepunkte

LOS ANGELES, CA (California Network) - Der Oroville-Staudamm könnte einer ähnlichen Verletzungsgefahr ausgesetzt sein wie beim Einsturz des Teton-Staudamms in Idaho am 5. Juni 1976 - alles begann mit "Wasseraustritt". Jedes unerwartete Eindringen von Wasser in einem Erddamm, wie dem Oroville-Staudamm, gibt Anlass zu großer Besorgnis. Die Katastrophe beim plötzlichen Einsturz des Teton Earthen Dam begann etwas leise in sickerndem klarem Wasser. Erst ein Standort, dann ein anderer. Bald jagte der vollständig zerbröckelnde Erddamm eine Wasserkaskade durch die flussabwärts gelegenen Gemeinden der Teton- und Snake River-Überschwemmungsgebiete. Präsident Ford erklärte den Einsturz und die anschließende Überschwemmung nur einen Tag später zu einer großen Katastrophe [1]. Von den 23 vom Präsidenten ausgerufenen Katastrophen in Idaho bleibt der Zusammenbruch des Teton-Staudamms die einzige von Menschen verursachte Katastrophe. Dale Howard, zitiert in Times "Teton: Eyewitness to Disaster", beschrieb die Szene: "Als das Wasser das Kraftwerk unten traf. "Es zerfiel einfach. Das Wasser hob wie ein Korken einen riesigen Öltank auf und weg ging es. Unten gab es einen wunderschönen Pappelhain, und sie waren wie Streichhölzer abgebrochen. Später konnte ich das Wasser auf der Ebene sehen. Es war fast wie ein surrealistisches Bild, als das Wasser einige der Felder traf, man konnte eine unheimliche Staub- und Nebelwolke in fünf bis fünf Meilen Entfernung aufsteigen sehen." [1]

Dale Howard und seine Frau Linda waren Zeugen des gewaltigen Einsturzes des majestätischen 300 Meter hohen, 3.000 Meter langen Teton-Staudamms. Kurz vor dem Einsturz erinnert sich eines ihrer Kinder: "Diese nasse Stelle an der Seite des Damms begann ein wenig Wasser zu spritzen und ich fragte meine Mutter: 'Meinen Sie, wir sollten die Behörden benachrichtigen?' Sie sagte: "Ich glaube nicht, dass es zu ernst sein könnte, weil niemand seinen Finger in das Loch steckt." [2].

Oroville Dam stellt die Größe in den Schatten des Teton-Staudamms, da Oroville der höchste Staudamm der Vereinigten Staaten ist. Registrierung bei einer Höhe von 770 Fuß, einer Länge von 6,920 Fuß und einem Volumen von 77,619 Millionen Kubikmetern von speziell verdichteten "Zonenschichten" aus Mischungen aus Felsbrocken, Kopfsteinpflaster, Kies, Sand, Schluff und Ton [3]. Gilt als Wunderwerk der Ingenieurskunst, doch Statistiken weltweit zeigen, dass 60 % aller Dammbrüche auf Erddämme zurückgeführt werden. Die wirtschaftlichen Vorteile geringerer Baukosten für Lehmdämme erfordern ein entsprechendes Maß an sorgfältiger Wartung und Überwachung. Im Gegensatz zu einem massiven Betondamm wird ein Lehmdamm durch das bloße Gewicht von geschichteten Materialien entworfen, um große Wassermassen zurückzuhalten. Die Materialschichten werden mit speziellen Baumaschinen auf sorgfältige Dichten verdichtet, um die Integrität der Leistung zu gewährleisten, um die Belastungen zu bewältigen, die beim Zurückhalten eines großen Reservoirs unter großem Wasserdruck entstehen.

Katholisch shoppen - KOSTENLOSER Versand $60+

Der Schlüssel zur Wasserblockade eines Erddamms ist die zentrale "Kernzone". Es wird im Allgemeinen als eine hohe Konzentration von Ton oder tonhaltigem Material entwickelt. Die andere vertikale Schicht "Zonen" ist für die strukturelle Unterstützung dieses kritischen "Kerns" ausgelegt. Die äußerste Schicht ist die massive, auf Schwerkraft basierende "Schalenschicht", die hauptsächlich aus Kopfsteinpflaster, Kies und Felsbrocken besteht. Die langfristige Zuverlässigkeit und Sicherheit eines Erddamms erfordert die Überwachung der allmählichen langsamen Verdichtung des Damms aus seinem Eigengewicht. Dies wird als "Siedlung" bezeichnet. Der Oroville Dam wurde so konstruiert, dass er sich während der Lebensdauer des Dammes langsam auf einen maximalen Wert "absetzt". In den ersten 7 Jahren des Oroville-Staudamms wurde die "Setzung" mit weniger als 1 Fuß gemessen - gut innerhalb der Konstruktionsberechnungen. Wie bei anderen Erddämmen ist die langsame "Absetzung" eine fortgesetzte Verdichtung des Materials durch Schwerkraft und andere hydrologische Effekte und ist normal.

DWR versucht, dieses Leck zu verstehen wie in einer 2015 an FERC gestellten Anfrage zur Verlegung eines Überwachungsbohrlochs an einen Ort in der Nähe des Leckagebereichs festgestellt. DWR erklärte: "Der neue Vorschlag verlagert das ursprünglich geplante Bohrloch am Fuß des Oroville Dam zum linken Widerlager (außerhalb des Damms) auf einer Höhe von etwa 670 Fuß.", "DWR plant, an dieser Stelle ein Piezometer zur Überwachung des Grundwasserspiegels zu installieren". in der Nähe des historischen "grünen Flecks" innerhalb des Dammdamms. Die gesammelten Daten können hilfreich sein, um die Versickerung innerhalb des linken Widerlagers zu verstehen."

Der Oroville Dam weist möglicherweise einen gefährlichen Fehlermodus auf failure von einem als "Differential Settlement" bekannten Effekt. Dieses Phänomen tritt auf, indem sich Abschnitte des Damms mit unterschiedlicher Geschwindigkeit "verdichten". Somit werden interne Kräfte auf die Mitte des Damms ausgeübt, die bekanntermaßen zu einem Verlust der Integrität des Kerns, Rissbildung des Kerns, Verstopfung des internen Entwässerungssystems und Längsrissen entlang der Grenzfläche zwischen den Füllmaterialien der Dämmzone führen [6 ]. Historische Misserfolge von "Differential Settlement" an Dämmen haben eine kritische Komponente gefunden, die die Gefahr birgt, dass der Damm ein Widerlager mit einer "scharfen Widerlager"-Neigungsänderung hat [4][6]. Ein erstes Anzeichen für dieses alarmierende Problem wären ungeklärte Versickerung, nasse Stellen oder Begrünungsflächen auf der Rückseite des Damms (an dem der Oroville Dam teilnimmt).

Oroville Dam hat einen klassischen Ausfall Architekturmerkmal einer "scharfen Widerlageränderung der Neigung", die durch ungleichmäßige Verdichtung zu Dammbrüchen geführt hat. Dies wird als "Differential-Settlement-Fehler" bezeichnet. Ein steiler Hangübergang von einem allmählichen Hang auf der Widerlagerseite des Damms kann zu einer höheren Verdichtungsrate im steileren Abschnitt und zu einer langsameren Verdichtungsrate im allmählichen Hangbereich führen. Es ist bekannt, dass die inneren Spannungen aus dem massiven Volumen der Zonenschichtmaterialien bei unterschiedlichen Setzungsraten zu horizontalen Versagensrissen im Kern des Damms führen, was zu gefährlichen Leckagen, innerer Erosion und nachfolgendem Versagen des Damms führt [4] [5]. Die Leckage im Kern verteilt bodenähnliches Material, das die vertikale Schornstein-"Drain-Zone" besiegt, indem es die Geröll-, Kopfstein- und Kiesmischung verstopft [5] [6]. Somit kann die Bodenausbreitung weiterhin eine horizontale "Bank"-Strömung bilden, die als linearer Versickerungsbereich austritt. Dies ist das genaue Muster, das auf der mittleren Böschung des Oroville-Staudamms auf der Rückseite beobachtet wurde. Wenn eine interne Wasserleckage aus einer solchen Längsrissbildung im Strömungsvolumen eskalieren würde, würde die Erosion den aufkeimenden "Fehlermodus" bis zum Punkt ohne Rückkehr beschleunigen. Irdene Dämme wurden repariert, um Leckagegefahren durch "Differential-Setzung" zu beheben, indem in den Kern gebohrt und Dichtungsmischungen aus Ton- und Bentonitmaterial injiziert wurden.

Wir bitten Sie demütig: Scrollen Sie nicht weg.

Hallo Leser, es scheint, dass Sie Katholisches Online viel benutzen, das ist großartig! Es ist etwas umständlich zu fragen, aber wir brauchen Ihre Hilfe. Wenn Sie bereits gespendet haben, danken wir Ihnen von Herzen. Wir sind keine Verkäufer, aber wir sind auf Spenden in Höhe von durchschnittlich 14,76 USD angewiesen und weniger als 1% der Leser geben. Wenn Sie nur 5,00 USD spenden, dem Preis für Ihren Kaffee, könnte die Katholische Online-Schule weiter florieren. Vielen Dank.

Alarm? DWR entdeckt 2x "Differential Settlement" Dies wurde in einem Memo vom 22. Dezember 2015 in einem Schreiben über Dam Safety Surveillance and Monitoring Reports (DSSMRs) an die FERC enthüllt [Abb. 4]. Die 2x „Settlement“-Differenz wird von der Dammkrone bis zu einer Stauseebank bei der Höhenmarkierung EL 815 vermerkt. Wenn eine „Differential Settlement“ entdeckt wird, die 2x so groß ist wie aus einer gleichmäßig fortschreitenden Verdichtungssetzung, gibt es weitere Bereiche des Damms, der möglicherweise weitere "Differenzsetzungen" aufweist? Der Bericht identifiziert nicht den Umfang der DWR-Erhebung der 100 eingelagerten Denkmäler beim ursprünglichen Bau des Damms. Ist es möglich, dass nur eine "Beprobung" einiger Denkmäler durchgeführt wird und somit die Möglichkeit verpasst wird, eine subtile, aber kritische Veränderung in der Nähe der "Leckagebereiche" zu erkennen?

Droht ein Verstoß? Diese Frage kann nur beantwortet werden, wenn das Potenzial von inneren Rissen innerhalb des Kerns schnell ermittelt wird. Bis heute ermittelt die DWR noch, aber sie kennen die Ursache nicht. Angesichts der Krise der Spillway-Ausfälle und der Notfall-Wiederaufbaubemühungen, für die fast 521 Millionen US-Dollar ausgegeben oder zugewiesen wurden, sollte dem Leckproblem am Damm ernsthafte Aufmerksamkeit geschenkt werden. Diese Leckage kann in ihren Hinweisen auf DWR irreführend sein, da die "Verstopfung" der Drainzone eine Schwankung der normalen Versickerung an den Sammelüberwachungsstationen am Fuß des Damms maskieren würde. Leider kann ein großes Hindernis die Beantwortung dieser Frage verhindern, da die Höhe des Reservoirs unter 660 ft gesenkt werden müsste. Jede "Testbohrung" zum Kern würde einen sicheren Pegel erfordern, bei dem der interne "phreatische" Wasserspiegel eine Überprüfung erforderlich machen würde niedriger als die Bohrsondeneinführung. Daher kann sich der Oroville Dam in einem Zustand befinden, in dem diese Frage aufgrund der aktuellen Krise und des ständig fließenden Abflusses auf Reservoirhöhe möglicherweise nicht sofort beantwortet oder sogar gemildert werden kann.

An dieser Stelle ist das öffentliche Bewusstsein kann die einzige Möglichkeit sein. Den Bewohnern potenzielle Risikoinformationen vorzuenthalten, wäre ein großer Bärendienst, da dieses potenzielle Problem schnell eskalieren könnte, ohne dass eine Evakuierung gewarnt wird. Genau wie beim kleineren, aber mächtigen Teton Dam.

Hinweis: Markups mit blauer Unterstreichung, Pfeilen und rotem Text als Kommentar zum Originaldokument hinzugefügt.

Abb. 1. Zeichen einer "Differential Settlement" die auf "Risse" im Kern des Oroville Dam schließen lässt. Greening Wet Area mit Erosionskanälen, die von DWR untersucht werden. "Differential Settlement Failure" tritt bekanntermaßen von Steilneigungs-Abutment-Übergängen auf, wie bei Orovilles Side-Abutment zu beobachten ist. Sickerwasser kann den Außenmanteldamm erreichen, was auf eine "Verstopfung" der internen "Abflusszone" des Damms hindeutet - zusätzlich zu der Wanderung von "Feinstoffen" des Bodens, die eine horizontale Fließbank erzeugt.

Abb. 2. Begrünte Nassbereiche mit Erosionskanälen wurden in den Sicherheitsinspektionsberichten der CA Division of Safety of Dams (DSOD) 2014/2015/2016 vermerkt. DWR versucht, die Ursache dieser Leckage zu verstehen. Die Begrünung des Feuchtgebiets war 2017 bei den hohen Reservoirspiegeln deutlicher. Bild mit freundlicher Genehmigung von Google Earth.

Abb. 3. Ein interner Damm Sickerwasserquelle führt zu großem Vegetationswachstum (Bild vom April 2017). DWR hat 2016 eine Sondierungsbohrung gebohrt, um zu versuchen, dieses ernste Risikoproblem zu verstehen. Bild mit freundlicher Genehmigung von DWR.

Abb. 4. Potentielles signifikantes Zeichen für "Differential Settlement" - DWR-An-FERC-Kommunikation, in der der DWR-Vorstand eine Erklärung in einem zukünftigen DSSMR-Bericht an FERC bezüglich einer "ungleichmäßigen" Setzung (Selbstverdichtung) auf dem Oroville-Damm empfiehlt. Umfragedaten ergaben, dass sich ein Gebiet auf dem Crest of the Dam auf das Doppelte der Menge absetzt. Kammböschung Erosionsbilder zeigen ein dichteres Muster von Erosionskanälen direkt über dem "Wet Spot Greening area". Da der Wasserfluss von der Kammstraße einen "Tiefpunkt" findet, lässt dies auf eine Verbindung zu einer zusätzlichen "Differenzsetzung" in den Füllzonen im Kern des Damms schließen. Informationen, die als CEII-Geheimnis vermerkt sind.


Schau das Video: Lake Oroville water levels expected to fall so low, hydro-power plant may shut down (Oktober 2021).