Хаварија на Хидросистемот Оровил и научени лекции

Браната Оровил во Калифорнија, САД е највисока брана во САД и една од највисоките брани во светот. Формира втора по големина акумулација во САД.

Браната формира езеро, ги собира зимските и пролетните истекувања кои се испуштаат во реката Фетер за да се задоволат потребите за водоснабдување, наводнување, заштита од поплави и производство на електрична енергија.

Реализацијата на проектот е започната во 1957 година, но поради преместување на автопатот и железницата, изградбата на браната започнала во 1961 година. Браната е завршена во 1967 година, а официјалното ставање во употреба е извршено во 1968 година.

 

Слика: Поглед на Хидросистемот Оровил

 Браната Оровил е земјено насипна брана (која се состои од водонепропусно глинено јадро наклонето спрема низводната страна,  преодни зони од филтерски материјал (песок) и потпорно тело од  чакал и камен.

За одведување на големите води има контролиран преливник со затворачи и бочен хавариски преливник со слободно прелевање.

Слика: Попречен пресек на браната Оровил

Хидросистемот Оровил ги има следните основни карактеристики:

Брана и прелив:
Тип на брана	Зонирана, земјена, насипна
Река	Фетер
Висина од темели	234 m
Должина	2109 m
Волумен на браната	59 344 000 m3
Тип на преливот	Главен прелив регулиран со 8 затворачи и хавариски бочен прелив  со слободно преливање
Капацитет на преливот	4 200 m3/s
Акумулација:
Вкупен волумен на  акумулацијата	436 3537 km3
Сливно подрачје	9 340 km2
Опрема и производство:
Турбини	3x конвенционални 3x пумпни
Инсталиран капацитет	819 MW
Годишно производство на енергија	1 490 GWh

Хаварија на преливните органи на браната Оровил

Во почетокот на 2017 година во сливното подрачје на браната Оровил се случуваат силни врнежи, кои предизвикале рекордни протеци на реката Фетер која ја полни акумулацијата Оровил.

На 7 февруари 2017 година се случила голема штета на одводниот канал од главниот прелив. Поради високите дотеци и порастот на водата во акумулацијата како резултат на намалениот капацитет на истекување на главниот прелив, за првпат во историјата на браната дошло до преливање преку хаварискиот бочен прелив кој е со слободна водна површина, на 11 февруари 2017 година. Прекумерната ерозија на подлогата по должина на хаварискиот бочен прелив ја загрозил стабилноста на објектот на 12 февруари 2017 година. Веднаш потоа биле отворени сите радијални затворачи на главниот прелив заради спречување на понатамошна ерозија на подлогата од бочниот хавариски прелив со што почнало да се намалува нивото на водата во акумулацијата.

Заради можните последици од водата во низводното подрачје преземени се сите неопходни мерки во вакви случаи, вклучувајќи и евакуација на повеќе од 188 000 жители од низводното подрачје.

Слика: Шема на оштетувањата на Хидросистемот Оровил

Слика: Поглед на неконтролирано преливање вода  од Хидросистемот Оровил по главниот и хавариски бочен прелив

За среќа не се случиле несакани последици по браната и после смирувањето на ситуацијта се пристапило кон согледување на последиците од оваа голема хаварија. Констатирани се значителни оштетувања на главниот и бочниот хавариски прелив.

Слика: Поглед на оштетениот главен прелив

Утврдување на причините за хаваријата и научени лекции

За утврдување на причините за хаваријата на Хидросистемот Оровил била формирана независна комисија.

Комисијата за испитување на причините за хаваријата, која го испитувала  инцидентот на браната Оровивил, ги објавила своите првични наоди. Основниот заклучок на оваа комисија  покажува дека физичките инспекции сами по себе не се адекватни и доволни за идентификување на ризиците и управување со безбедноста.

Комисијата ги испитувала и физичките фактори и човечките и организациските фактори.

Комисијата смета дека проблемите на одводниот канал од главниот прелив најверојатно се предизвикани од потисок на водата при што се откорнати делови од плочата од дното на одводниот канал. Основната карпа и дренажната подлога на која е фундиран одводниот канал од преливникот е навлажнета или заситена и има смалени механички својства. Под директно дејство на големата брзина на водата од големиот прелив е предизвикана ерозија на материјалот од подлогата со што е направена дупка на самиот преливен канал.

Слика: Еродирана подлога на одводниот канал од главниот прелив

Комисијата смета дека четири физички фактори, најверојатно, биле вклучени во регистрираните штети на бочниот хавариски преливник:

• Оштетување или деградирање на поправените плочи што резултирало со повеќе потенцијални локации за нарушување на протокот и поголем проток во темелите во текот на првичните прелевања.

• Проширување на релативно плитки празнини под плочата поради долгорочна ерозија под плочата.

• Корозија на арматурата преку бетонските пукнатини или зглобови.

• Намалување на капацитетот на анкерите поради ерозија околу  анкерите под плочата или корозија на анкерите каде што анкерите не биле правилно затворени со инекциона смеса.

Првично се идентификувани три лекции коишто треба да се научат:

1. Физичките инспекции не се доволни за да се идентификуваат ризиците и да се управува со безбедноста. Почестите физички инспекции на браната Оровил најверојатно нема да ги откријат прашањата што доведоа до инцидентот со прелевање.

2. Анализа на изведбениот проект и конструкцијата земајќи ги предвид споредбите со моменталната состојба во пракса е потребна за сите компоненти на браната. Комисијата констатирала дека досега вакви анализи не се направени, посебно во услови на прелив.

3. Усогласеноста со регулаторните барања не е доволна за да се управува со ризикот на сопствениците на браната и јавниот ризик.

Комисијата ја разгледала обемната документација поврзана со геологијата и подземните услови на темелите на прелевање; проектирање и изградба на преливните површини; инспекција, евалуација, одржување и поправка на прелестите, соодветната регулатива за управување со безбедноста и други регулаторни рамки за проектот. Комисијата, исто така, анализирала фотографии и видеа од прелиминарните извештаи и постинцидентни теренски извештаи поврзани со хаваријата и условите после хаваријата.

Комисијата конечниот извештај ќе го поднесе на крајот од 2017 година.

Санација на оштетувањата

Во тек е изведба на санација на преливот спрема одобрен проект од страна на надлежните државни органи и независен тим на консултанти. Со проектот се предвидува санација на главниот и помошниот хаварсики бочен прелив.

Првата фаза предвидува отстранување и реконструкција на 692 метри долгиот одводен канал од главниот прелив, реконструкција на горниот дел од главниот прелив во должина од 225 метри кој е поврзан со радијалните затворачи и изведба на бетонска дијафрагма под хаварискиот бочен прелив за да се спречи подземна ерозија ако хаварискиот бочен прелив биде одново во функција.

Покрај тоа се предвидува дополнително облагање со бетон на целиот одводен канал од главниот прелив, изведба на дополнителни дисипатори на енергија од армиран бетон во одводниот канал од преливот. Овие работи ќе бидат завршени во 2018 година. Примањето на изведените работи ќе биде од страна на надлежните државни органи. Вкупната вредност на потпишаниот договор за изведба на предвидените санации изнесува 275 милиони.

Слика: Преглед на започнатите работи на санација на преливникот

Заклучоци

Случувањата на Хидросистемот Оровил покажуваат дека и на вака големи системи во најразвиената земја во светот САД се можни хаварии.

Слична ваква појава беше случена на браната Слатино во Македонија каде што после обилните дождови на тоа подрачје и неможноста за отворање на затворачот од испустот за празнење на акумулацијата, водата прелеа преку насипната брана и предизвика значителни оштетувања  на браната.

Проверката на проектните параметри со кои се димензионирани браните, а посебно на објектите за евакуација на водите со оглед на изменетите климатски услови, треба да биде одново направена и да се преземат соодветни мерки согласно со резултатите од овие анализи.

Зајакнување на законската регулатива поврзана со зголемување на сигурноста на браните.

Тоа нè упатува на заклучок дека за вакви објекти треба перманентно да се води грижа и да се вложува во нивното одржување, зашто евентуалните хаварии загрозуваат голем број луѓе и имоти, а самата санација е многу скапа.

м-р Славко Милевски, дипл. град. инж.