| přehrada | |
| Přehrada Oroville | |
|---|---|
| Přehrada Oroville | |
| 39°32′20″ s. sh. 121°29′08″ západní délky e. | |
| nachází se | USA , Kalifornie |
| překrývá | řeka Fether |
| Postavení | postavený |
| Zahájení stavby | 1961 |
| datum otevření | 4. května 1968 |
| Výška | 235 m |
| Délka | 2110 m |
Přehrada Oroville se nachází na řece Feather River (levý přítok řeky Sacramento ) východně od města Oroville v Kalifornii v USA .
Skalní hráz hráze s nakloněným hlinitým nepropustným jádrem dosahuje výšky 235 metrů. Hraje důležitou roli v systému zásobování vodou v Kalifornii a je nejvyšší přehradou ve Spojených státech. Přehrada tvoří nádrž Oroville o celkovém objemu 4,36 km³. Hlavní význam hydroelektrického komplexu je regulační a protipovodňový [1] .
Hyatt [ Komunikace _ _ _ 1] je související problém. Elektrárna Hyatt má šest vodních bloků o celkovém instalovaném výkonu 645 MW, z nichž tři jsou reverzibilní [3] .
Šest kilometrů po proudu od řeky Feter se nachází hydroelektrický komplex Thermalito , který funguje jako protiregulátor a dolní nádrž pro reverzibilní vodní jednotky elektrárny Hyatt [4] .
Přípravné práce na místě budoucího hydroelektrického komplexu začaly v roce 1957. Stavba přehrady začala v roce 1961. V prosinci 1964 nedokončený hydroelektrický komplex úspěšně odolal nejsilnější povodni v historii pozorování. Zároveň byla v nádrži zadržena část povodňových vod, což snížilo škody při povodních po proudu. Násyp přehrady byl dokončen v roce 1967, celý komplex staveb byl dokončen v roce 1968 [5] . Slavnostně zahájena 4. května 1968 kalifornským guvernérem Ronaldem Reaganem [6] .
Vlastníkem a provozní organizací je California Department of Water Resources (DWR ) [7] .
Maximální průtok vody hydraulickými jednotkami elektrárny Hyatt je 480 m³/s [4] . Pro odvádění přebytečné vody je přehrada vybavena těmito propusti:
Na pravém břehu se jedná o vodní nátok s branami, ze kterých voda teče do koryta řeky Feter betonovým žlabem dlouhým 930 a širokým 54,5 metru s odrazovým můstkem na konci. Maximální kapacita hlavního přelivu je 4247 m³/s.
Nachází se na pravém břehu za vtokem vody hlavního přelivu. Nikdy nepoužitý před rokem 2017. Je provedena formou betonové přepadové stěny o délce 530 metrů. Nouzový přeliv nemá žádná vrata a začíná fungovat, když hladina vody v nádrži překročí výšku přepadové čáry. Účelem nouzového přelivu je překonat katastrofální povodně s odhadovanou frekvencí opakování jednou za 450 let. Jeho maximální propustnost je více než 13 000 m³/s [7] .
Po havárii v roce 2017 byla konstrukce přelivu doplněna o 440 metrů dlouhou odříznutou stěnu ze sečné pilotové stěny v zemi 220 metrů po svahu od přelivné stěny a betonový svah mezi nimi, provedené ve formě stupňů, částečně hasících energii vodního proudu [8] [9] .
Zařazeno do systému podzemních tunelů na levém břehu. Sloužil k proplutí vod řeky Feter při stavbě přehrady. Od 80. let 20. století slouží k regulaci teplotního režimu řeky tak, aby byla v souladu s legislativou životního prostředí. Lze jej použít k nouzovému vypouštění vody obtékající hydraulické jednotky elektrárny Hyatt [10] . Maximální propustnost je 113 m³/s [11] .
Dne 22. července 2009 pracovníci hydroelektráren testovali říční uzávěr. Když průtok vody ventilem dosáhl 85 % maxima, jím vytvořený podtlak se zhroutil a stáhl dělící stěnu do proudu. Vzduch nasávaný do tunelu srazil tři dělníky z nohou, dva z nich přetáhli přes okraj staveniště. Jeden z pracovníků byl těžce zraněn létajícími nástroji a částmi zařízení, když se přidržoval poškozených kovových konstrukcí. Utrpěl zranění hlavy, zlomené ruce a nohy, řezné rány a modřiny; byl hospitalizován čtyři dny. Divize bezpečnosti a ochrany zdraví práci kalifornské vlády podala k ministerstvu vodních zdrojů šest stížností, z nichž pět bylo klasifikováno jako „vážné“. Během vyšetřování byly staženy dvě vážné stížnosti, což vedlo k pokutě 76 125 USD [ 12] .
V roce 2012 byli přizváni nezávislí odborníci, aby zkoumali bezpečnost říčního ventilu. V souvislosti s předpovědí sucha byla v roce 2014 provedena urgentní oprava ventilu. V letech 2014-2015 byl využíván k udržování teplotního režimu řeky Fether v souladu se zákonem o ochraně vzácných druhů [13] .
V letech 2016-2017 byla provedena finální oprava ventilu a montáž deflekčního kroužku pro odvedení energie proudění při použití ventilu na plný výkon [14] [13] . Odbor vodních zdrojů zařadil dne 16. října 2017 z důvodu havarijního stavu přelivných objektů hydroelektrárny do plánu pro kontrolu hladiny nádrže při zimní povodni možnost použití říčního uzávěru [15]. .
Nevýhodou návrhu nouzového přelivu bylo vypouštění vody přímo na nevybavený horský svah [16] . V roce 2005 to zaznamenaly tři ekologické organizace, které navrhly učinit zpevnění svahu pod havarijním přelivem betonem, aby nedocházelo k rozvoji eroze při jeho provozu, jako podmínka pro další certifikaci areálu hydroelektráren. Náklady na nezbytné práce byly odhadnuty na 100 milionů dolarů . Tento návrh byl zamítnut Federální energetickou regulační komisí , protože bezpečnostní pravidla pro vodní stavby počítají s vážným poškozením krajiny při míjení vzácných katastrofálních povodní [17] .
Hlavní přeliv zaznamenal v letech 2009 a 2013 trhliny, které si vyžádaly opravu. Opravné práce byly považovány za úspěšné, v letech 2014-2016 byla úspěšně provedena kontrola přelivu [18] .
V roce 2017 je hlavní přeliv v provozu od 13. ledna. Začátkem února 2017 začala hladina nádrže v důsledku vydatných dešťů rychle stoupat, což si do 7. února vynutilo zvýšení průtoku vody hlavním přelivem na 1540 m³/s [17] .
Dne 7. února 2017 začala destrukce betonového skluzu hlavního přelivu a začala eroze usazených hornin kolem něj. Pro jeho průzkum byl zastaven průchod vody hlavním přelivem, který odhalil puklinovou oblast o šířce cca 50 metrů a délce až 100 metrů [19] v té části žlabu, kde byly v roce 2013 pozorovány trhliny [4] . Podložní skály byly vyplaveny do hloubky několika metrů a svah začal erodovat vlevo od přelivu [Comm. 2] . Pro otestování možnosti dalšího využití poškozeného skluzu bylo obnoveno vypouštění vody přes něj v malém objemu. Nabízela se možnost zprovoznění havarijního přelivu, pro který byl 8. února vyčištěn svah pod ním a zpevněna pata přepadové stěny násypem z balvanů upevněných betonem.
Prudký nárůst přítoku 9. února si vynutil zvýšení průtoku vody poškozeným přelivem na 1840 m³/s, v důsledku čehož pokračovala destrukce jeho žlabu a eroze přilehlého svahu. Úlomky betonu a skály vytvořily v korytě řeky Feather písčinu, která bránila odtoku vody z elektrárny Hyatt. Večer téhož dne musela být elektrárna zastavena [20] . Výrazně zvýšený zákal vody způsobil škody na rybí líhni umístěné po proudu řeky [21] .
10. února pokračovaly vysoké přítoky, v důsledku čehož bylo zprovoznění havarijního přelivu považováno za nevyhnutelné. Průtok vody poškozeným hlavním přelivem byl snížen na 1557 m³/s, aby se omezilo jeho další ničení [20] .
Dne 11. února ráno prošla voda hřebenem nouzového přelivu. Půdní eroze na svahu se ukázala být mnohem silnější, než se očekávalo, a byla provázena tvorbou velkých strun nebezpečně se přibližujících k patě přelivové stěny. Vyplavení a zhroucení posledně jmenovaného by mohlo vést ke katastrofálnímu vypuštění části nádrže. Za těchto okolností se již nepočítalo s bezpečností poškozeného hlavního přelivu a průtok vody přes něj byl zvýšen na 2831 m³/s [22] .
Čerpání nádrže pod korunou havarijního přelivu si však vyžádalo čas, během kterého pokračovala eroze svahu pod ním. Hrozilo také, že se destrukce hlavního přelivu rozšíří až na vtokový objekt. Proto bylo 12. února rozhodnuto o evakuaci obyvatelstva po proudu, které by v případě katastrofálního vývoje situace mohlo trpět. Evakuace se dotkla asi 200 tisíc lidí [23] .
Vypouštění vody přes nouzový přeliv se zastavilo 12. února večer. Druhý den začaly práce na vyrovnání a zpevnění svahu pod ním, ale další provoz havarijního přelivu bez seriózních oprav a restaurátorských prací byl nemožný.
Čerpání nádrže pokračovalo přes poškozený hlavní přeliv. Škoda se naštěstí nerozšířila do svahu. Pod oblastí počátečního poškození se vlevo od dřívějšího umístění přelivu vytvořila velká splachovací jáma a hluboká rokle [Comm. 2] [24] . Díky stabilizaci situace byla 14. února zrušena povinná evakuace obyvatel, ale varování o připravenosti k evakuaci bylo potvrzeno [25] . Pokles přítoku umožnil postupně snižovat spotřebu vody, 23. února to bylo 1415 m³/s [23] .
Snížení hladiny nádrže umožnilo 27. února zastavit vypouštění vody poškozeným hlavním přelivem a zahájit odstraňování překážky v korytě řeky Feter. Do této doby byl přepadový skluz pod místem nehody téměř zcela zničen. Základ její horní části nad výplachovou jímkou byl upevněn betonem [24] . V důsledku ukončení vypouštění došlo v řece k prudkému poklesu hladiny, což způsobilo sesuvy půdy na jejích březích a vznik izolovaných nádrží, ze kterých bylo nutné zachraňovat velké množství mláďat cenných druhů ryb. 3. března byly spuštěny hydraulické agregáty elektrárny Hyatt [26] .
Od 17. března do 27. března bylo obnoveno vypouštění vody poškozeným hlavním přelivem za účelem snížení hladiny nádrže a prověření možnosti využití přelivu při jarním tání sněhu. Při průtoku vody 1133 m³/s již nedošlo k žádné další destrukci konstrukce [27] [28] . 22. března bylo zrušeno varování o připravenosti k evakuaci [29] . Ministerstvo vodních zdrojů začalo vypracovávat plán oprav přelivů, aby byl zajištěn jejich bezpečný provoz do 1. listopadu 2017 [30] .
Obnova a vylepšení konstrukcí přelivu přehrady Oroville po nehodě trvala více než dva roky. Počáteční kontrakt na opravu v hodnotě 275,4 milionů USD byl udělen společnosti Kiewit Infrastructure West Co., divizi Kiewit Corporation , jedné z největších světových stavebních společností [31] . K 5. září 2018 byly celkové náklady na opravu a rekonstrukci přelivů s přihlédnutím k provedeným a plánovaným pracím odhadnuty na 1,1 miliardy $ [32] .
201719. května bylo ukončeno využití poškozeného hlavního přelivu k překonání jarní povodně a vytvoření rezervy volné skladovací kapacity nádrže. To umožnilo zahájit opravné a restaurátorské práce na hlavním přelivu [33] .
K 1. listopadu 2017 byla opravena horní část skluzu v délce cca 220 metrů a na ni navazující 265 metrová část a spodní část skluzu v délce 105 metrů byly kompletně přestavěny. Střední část žlabu v délce 320 metrů byla obnovena jako provizorní konstrukce z válcovaného betonu. Další práce na hlavním přelivu byly z důvodu nástupu období dešťů odloženy až na příští rok [34] .
Zároveň probíhaly práce na zpevnění svahu pod havarijním přelivem pro omezení eroze v případě jeho následného využití. Ve výšce 220 metrů po svahu od přepadové stěny začala stavba odříznuté stěny v zemi ze sečných pilot. Délka odříznuté stěny je 440 metrů, hloubka od 10 do 20 metrů [9] .
2018Stavba odříznuté stěny v zemi pod nouzovým přelivem byla dokončena 7. března. 28. února byly zahájeny práce na pokrytí svahu mezi hřebenem přelivu a odříznutou zdí válcovaným betonem [9] . Do konce října byl zasypán svah a dokončena válcovaná betonová podpěra pod stěnou nouzového přelivu. Pokračovaly práce na železobetonové vozovce v místě styku podpěry s přelivnou stěnou [35] .
Rekonstrukce hlavního přelivu pokračovala 8. května po skončení období jarních povodní [Kom. 3] [37] . Do 31. října byla hlavní část prací dokončena. Ministerstvo vodních zdrojů oznámilo, že přeliv by byl v případě potřeby připraven k použití od 1. prosince [35] . Nový design je výrazně zesílen ve srovnání se starým [38] .
2019Odbor vodních zdrojů oznámil dokončení oprav přelivů v tiskové zprávě ze dne 19. ledna 2019 [39] . Zrekonstruovaný hlavní přeliv byl poprvé uveden do provozu 2. dubna 2019 [40] .
Podle hlavního experta ruské společnosti " RusHydro " Ivana Vladimiroviče Slivy je nehoda na přepadových zařízeních hydroelektrického komplexu Orovilla jednou z nejvážnějších hydraulických havárií 21. století. Za bezprostřední příčinu považuje vznik dutin na dně žlabu hlavního přelivu sytím zeminy filtrovanou vodou. Dalšími faktory podle něj byla nedostatečnost inženýrsko-geologické studie poškození přelivu při opravě v roce 2013 a úspora na uspořádání havarijního přelivu [41] .