Whaley Bridge-dæmningens kollaps er et wake-up call:Betoninfrastruktur kræver vedligeholdelse

Torrentregn i Midlands og Nordengland, der så en halv måneds regn falde på én dag, fik sådanne mængder vand til at passere gennem udløbet af Toddbrook Reservoir-dæmningen, over byen Whaley Bridge i Derbyshire, at den beskyttende betonbeklædning var beskadiget - slemt nok til at sætte dæmningen i fare for et fuldstændigt kollaps.

Hvis dæmningen mislykkedes, ville dette være den første dæmning i Storbritannien siden 1925, da Llyn Eigiau-dæmningen brast, da dens fundament svigtede i Wales, og dets oversvømmelser overdøvede Coedty-reservoirdæmningen nedstrøms, hvilket får den til også at svigte og oversvømme dalen på bekostning af 16 menneskeliv. Med akut arbejde i gang og mere regnudsigt, dette er stadig en meget reel mulighed for Whaley Bridge-dæmningen.

Dæmningen over Whaley Bridge er en jordfyldnings- eller dæmningsdæmning bygget i 1830'erne ved hjælp af en blanding af jord og grus. Den massive mængde vand, der fossede ned gennem bakkerne i Derbyshires Peak District fra den kraftige regn, betød, at oversvømmelserne øgede reservoirets vandstand op til dæmningens kam og ud på betonoverløbet. De fleste dæmninger er udstyret med disse betonkonstruktioner til sikker og kontrolleret frigivelse af overskydende oversvømmelsesvand nedstrøms.

Men i Whaley Bridge er betonoverløbet kollapset under strømmen af ​​højhastighedsvand, efterlader et væsentligt hul på tværs af omkring en femtedel af overløbsfladen. Faktisk, den nuværende betonudslip blev installeret ved Whaley Bridge omkring 1969, efter at den led lignende skade i vinteren 1964.

Spildveje er afgørende for sikkerheden ved jordfyldningsdæmninger:de er et hårdfør beskyttende lag over selve jordvolden, uden hvilken en vedvarende overtopning af vand meget hurtigt kan skylle hele dæmningen væk. Overtrapning af jordfylddæmninger er strengt forbudt:vandet bør i stedet kun ledes gennem betonoverløbet. Jordopfyldningsdæmningsfejl fra overtopning på grund af kraftig nedbør er sket før, for eksempel Niedow jordfylddæmningsbrud i Polen i 2010, hvor dæmningen blev skyllet helt væk på mindre end en time. Udløbet af Oroville Dam i Californien kollapsede også under en strøm af oversvømmelser og krævede større reparationer, selvom dæmningen overlevede intakt.

Når udløbet er beskadiget som ved Whaley Bridge, dæmningen er i det væsentlige forsvarsløs mod yderligere oversvømmelser. Mens nedbøren fortsætter, disse huller kan blive større, yderligere erodere dæmningslegemet og svække dets styrke mod kraften fra reservoirvandet bagved.

Kamp mod naturens kræfter

Det bør da være klart, at jordfylddæmninger er ekstremt sårbare uden beskyttelse af deres overløb. Næsten 50 år gammel, den tynde grå betonlinje, der beskytter byen Whaley Bridge fra reservoiret kun en kilometer væk, har nået slutningen af ​​sin levetid. At undlade at investere i og vedligeholde disse strukturer er hensynsløst.

I tilfældet med Toddbrook Reservoir, billeder af det beskadigede overløb kan pege på manglende vedligeholdelse. Droneoptagelser skudt af Miles Haslam i 2016 viser planter og græs, der vokser på overfladen af ​​overløbet. Dette kan betyde, at betonoverfladen allerede er revnet, eller endda at fundamentet af betonoverløbet var blevet undermineret, lader plantelivet vokse. Alt dette bør være genstand for en fremtidig undersøgelse.

Betonoverflader skal vedligeholdes og holdes glatte og rene, uden revner eller huller. Med vand, der strømmer hen over spildet ved meget høje hastigheder på op til 60-70 mph, enhver lille revne eller ethvert hul vil blive udsat for enorme kræfter, der vil fremskynde erosionsskader. Dette svarer til den skadelige effekt af at ramme et hul i vejen, når du kører med høj hastighed.

Jordfyldningsdæmninger er den mest almindelige type dæmninger, i Storbritannien og også på verdensplan, på grund af den lette tilgængelighed af jord- og grusmaterialer og deres billigere byggeomkostninger. Omkring 80 % af dæmninger på verdensplan er af typen jordfyld. Ifølge British Dam Society er der omkring 3, 000 dæmninger af varierende størrelse i Storbritannien.

I betragtning af Whaley Bridge-dæmningen, det er vigtigt, at disse dæmninger bliver grundigt inspiceret for at overvåge den strukturelle tilstand af deres udløb og deres vandudledningskapacitet. Den normale levetid for betonkonstruktioner som disse er omkring 50 år, ud over hvilket de enten bør rehabiliteres omfattende, eller nedlagt. De intense oversvømmelser set i de seneste år i Storbritannien og på verdensplan kan tyde på, at den maksimale oversvømmelseskapacitet, som disse dæmningsudløb blev designet til, er blevet overskredet, og de skal opgraderes, eller nye afløb tilføjet.

Det er helt klart ud fra data om dæmningsfejl i Storbritannien og på verdensplan, at den mest almindelige årsag er overtopning af dæmningen på grund af overløbets utilstrækkelige kapacitet til at udlede oversvømmelser, på grund af skader eller design. Læren fra Whaley Bridge-dæmningen er, at vedligeholdelsen af ​​dæmningens udløb ikke kan ignoreres - under nogen omstændigheder eller for enhver pris.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.