Авария на плотине Уэйли-Бридж — это сигнал тревоги: бетонной инфраструктуре требуется обслуживание

Проливные дожди на Мидлендсе и севере Англии, принесшие за сутки половину месячной нормы осадков, привели к тому, что через водосброс плотины водохранилища Тоддбрук над городом Уэйли-Бридж в Дербишире прошли такие объемы воды, что защитное бетонное покрытие было серьезно повреждено, создав риск полного разрушения плотины.

Если бы плотина разрушилась, это стало бы первой подобной аварией в Великобритании с 1925 года, когда из-за разрушения основания прорвалась плотина Ллин-Эйгиа в Уэльсе, а ее паводковые воды перехлестнули через нижерасположенную плотину водохранилища Койдти, что привело к ее прорыву и затоплению долины, унесшему 16 жизней. С учетом ведущихся аварийных работ и прогноза новых дождей, эта угроза для плотины Уэйли-Бридж остается вполне реальной.

Плотина выше Уэйли-Бридж — это насыпная (грунтовая) плотина, построенная в 1830-х годах из смеси почвы и гравия. Огромный объем воды, хлынувший с холмов национального парка Пик-Дистрикт во время ливня, поднял уровень воды в водохранилище до гребня плотины и на бетонный водосброс. Большинство плотин оснащены такими бетонными сооружениями для безопасного и контролируемого сброса излишков паводковой воды вниз по течению.

Однако в Уэйли-Бридж бетонный водосброс обрушился под напором стремительного потока, оставив значительную дыру примерно на одной пятой его поверхности. Примечательно, что нынешний бетонный водосброс был установлен в Уэйли-Бридж примерно в 1969 году после аналогичных повреждений зимой 1964 года.

Водосбросы жизненно важны для безопасности насыпных плотин: они представляют собой прочный защитный слой поверх самой земляной дамбы. Без него продолжительный перелив воды может очень быстро размыть всю плотину. Перелив через насыпные плотины строго запрещен: вода должна направляться только через бетонный водосброс. Прорывы насыпных плотин из-за перелива во время сильных дождей случались и ранее, например, авария на плотине Недов в Польше в 2010 году, где плотину полностью смыло менее чем за час. Водосброс плотины Оровилл в Калифорнии также обрушился под напором паводковых вод и потребовал масштабного ремонта, хотя сама плотина уцелела.

Когда водосброс поврежден, как в Уэйли-Бридж, плотина фактически беззащитна перед дальнейшим паводком. По мере продолжения дождей такие отверстия могут увеличиваться, дополнительно размывая тело плотины и ослабляя его сопротивление напору воды водохранилища.

Борьба с силами природы

Следует понимать, что насыпные плотины чрезвычайно уязвимы без защиты своих водосбросов. Прожив почти 50 лет, тонкая серая линия бетона, защищающая город Уэйли-Бридж от водохранилища всего в миле от него, исчерпала свой срок службы. Отказ от инвестиций в обслуживание этих сооружений безрассуден.

В случае с водохранилищем Тоддбрук изображения поврежденного водосброса могут указывать на недостаточное техническое обслуживание. Видеосъемка с дрона, сделанная Майлзом Хасламом в 2016 году, показывает растения и траву, растущие на поверхности водосброса. Это может означать, что бетонная поверхность уже была потрескавшейся или даже что фундамент водосброса был подмыт, позволив растительности укорениться. Все это должно стать предметом будущего расследования.

Бетонные поверхности необходимо обслуживать, поддерживая их гладкими и чистыми, без трещин или отверстий. При скорости потока воды через водосброс до 60-70 миль в час любая небольшая трещина или выбоина подвергается колоссальным силам, ускоряющим эрозионные повреждения. Это похоже на разрушительный эффект от попадания в выбоину на дороге при движении на высокой скорости.

Насыпные плотины — самый распространенный тип плотин как в Великобритании, так и во всем мире, из-за легкодоступности грунтовых материалов и более низкой стоимости строительства. Около 80% плотин в мире относятся к насыпному типу. По данным Британского общества по плотинам, в Великобритании насчитывается около 3000 плотин различных размеров.

Учитывая инцидент с плотиной Уэйли-Бридж, крайне важно, чтобы эти плотины проходили тщательные проверки для контроля структурного состояния их водосбросов и их пропускной способности. Нормативный срок службы таких бетонных конструкций составляет около 50 лет, после чего они должны быть либо капитально отремонтированы, либо выведены из эксплуатации. Сильные наводнения, наблюдаемые в последние годы в Великобритании и мире, могут указывать на то, что максимальная пропускная способность, на которую проектировались эти водосбросы, превышена, и их необходимо модернизировать или добавлять новые.

Совершенно очевидно из данных о прорывах плотин в Великобритании и мире, что наиболее частой причиной является перелив через плотину из-за недостаточной пропускной способности водосброса, вызванной повреждениями или ошибками проектирования. Урок Уэйли-Бридж заключается в том, что техническое обслуживание водосбросов плотин нельзя игнорировать — ни при каких обстоятельствах и ни по какой цене.