无妄之灾:淹死2000人的维昂特大坝

文化   2024-12-31 10:01   上海  
   真实历史  毫无戏说

人类社会的飞速发展,在造就了一个又一个巨型项目的同时,也造成了不少骇人听闻的安全事故,有的是因为自然灾害,也有的是因为人为失误,比如发生在1963年意大利的维昂特大坝(Vajont Dam)事故,就有很大的人为疏忽在其中,约2,000人在这起本不该发生的事故中丧生。

 

当时世界上最高的拱形坝

维昂特大坝的名称来源于位于维昂特河(Vajont River),位于意大利威尼斯以北约60英里的隆加罗内地区托克山(Monte Toc)构成的山谷中。大坝位置两边都是陡峭而狭窄的石灰岩峡谷,中间是细细的维昂特河,简直是能让水利人狂喜的那种适合建造大坝发电的地形。

维昂特大坝所处的具体位置(来源:Paronuzzi and Bolla, 2012;Google Earth View)

大型水利设施从论证到勘探再到实施往往会花费长达数十年的时间,维昂特大坝在1920年代就开启了第一次的勘探工作,不过因为二战的原因,大坝的后续论证以及实施就耽搁了下来。二战结束后,本身没有遭受太大战火波及的意大利进入了高速发展期。1948年,维昂特大坝项目重新启动,大坝的建设方为亚得里亚海电力公司(意大利语:Società Adriatica di Elettricità,简称SADE),该公司对这一地区的地质情况进行分析后,认为地质足够稳定,可以建造大坝。大坝的设计师为卡罗·西门萨(意大利语:Carlo Semenza),他一生主持了15座水坝的设计,可以说经验丰富。

西门萨逝世于1961年,没能看到维昂特大坝这个“既成功又失败”的作品

早在一千多年以前,人们就已意识到拱结构有较强的拦蓄水流的能力。在承受水压力时,拱结构可以将竖向的压力转化为向两端的水平推力,并传递给两岸岩石。“双曲”指的是大坝在水平向及竖向都是弯曲的,也就是看起来像一个弯曲的包袱皮那样将水“包住”。

维昂特大坝就采用了双曲薄拱坝的结构,建造完成后其高度达到262米,是当时世界上最高的水坝(目前保持这一纪录的是坐落于四川省凉山州的锦屏一级坝,305米),顶部拱形长度为160米,坝底有27米厚,而坝顶只有区区3.4米。

1957年7月,这座承载着意大利复兴希望的维昂特大坝开始建设。1959年3月22日,在大坝建设期间,附近的庞特塞大坝(Pontesei Dam)就发生山体滑坡,造成20米高的巨浪,一名大坝工作人员死亡。然而,这一事故没有影响维昂特大坝的建设,到了1960年2月,维昂特大坝开始蓄水。

水坝在修建中的场景(来源:highestbridges.com)

大坝的蓄水都要经过反复的测试。1960年11月4日,当水位从262米下降到190米时,就出现了一起山体滑坡的事故,80万m³的土石滑入水库中。对此,SADE继续降低了水位,并进行了一定程度的设计修改,增加了防洪措施。

建造完成时维昂特大坝的宣传照(来源:highestbridges.com)

1960年11月4日滑坡发生时的巨大裂缝

1962年7月,SADE自己的工程师报告了基于1/200模型的实验结果,认为如果水位离坝顶小于20米,滑坡产生的波浪就会超过坝顶。1963年3月,大坝被移交给新成立的政府电力服务机构(ENEL)。在接下来的几个月,人们不断报告说大坝旁边的山体发生令人惊恐的滑坡。

为何大坝会滑坡不断?原因在于工程师在勘探时,没有重视山体之间还存在着的黏土层。在水库反复地抬升降低水位下,黏土层不断地浸润,最终失去了本来稳定的结构,山体就会在重力作用下滑向谷底。实际上当地本来就滑坡频繁,托克山因此有个外号叫“会走的山”。

托克山山体岩层(chert、marl)与黏土层(clay)之间的结合关系

为了降低风险,ENEL决定慢慢将水位放低至240米,但接下来事情发展的速度超出了所有人的想象。

山崩海啸般的事故

就在事故发生的前几天,就已经有很多预兆了:10月6日,湖边的道路完全变形,无法再使用;7日,现场看守人员发现树木弯曲,并出现了新的裂缝,最靠近湖边的居民被疏散;9日星期三下午5点,意大利警方封锁了大坝道路上的交通,此时树木一棵接一棵地随着岩石滑坡落入湖中。

1963年10月9日晚上10点39分,一座有2公里长,体积超过2.6亿立方米的泥土和岩石构成的山体,以每小时90公里的速度以无法阻挡之势从山上冲下,伴随着震耳欲聋的崩塌声后,隆加罗内陷入一片黑暗,因为山崩摧毁了输电塔。

灾难发生后山体已经完全把水库所填满(来源:USGS, 1963)

突如其来的山体几乎完全填满了维昂特大坝的水库,2500万立方米的水瞬间被推向了比大坝还要高出150米的高度,形成了一个陆地上绝少见到的巨型的“海啸”,呼啸着扑向了山下的隆加罗内镇。甚至灾难来的比汹涌的波涛还早一些,因为巨量泥土和水流在狭窄山谷的压缩,压缩后的空气就像原子弹爆炸那样率先掀起了气浪,比巨浪还早一波已经摧毁了一大批建筑物。很多受害者在发现时是衣服碎成了布条,原因就在于此。

3d演示下的维昂特大坝事故(来源:DualSPHysics  YouTube)

当然,更具破坏力的还是接踵而至的巨浪:携带着树木、岩石的水墙以摧枯拉朽之势越过山谷,摧毁沿途遇到了一切,隆加罗内和附近的五个村庄在黑暗中一瞬间被完全摧毁。官方显示有1,917人在此次浩劫中丧生,实际可能约有2,500人丧命。

灾难发生前后朗格罗内镇同一区域的对比(来源:environmentandsociety.org)

这不是普通的洪灾,这是完全的毁灭。当首批接到报警的消防队员经过千辛万苦(路早已被完全冲毁)于10月10日上午5时30分到达隆加罗内地区时,他们惊讶的发现除了高一点的地方外,平地上根本看不到一点人类曾经生活过的痕迹,只有厚厚的泥浆掩盖住的岩石和瓦砾。随后意大利军队监督下的紧急救援服务迅速组织起来,超过10,000人(包括数千名志愿者)陆续投入到救灾中,包括两栖车辆、推土机、直升机、挖掘废墟的电铲、拖拉机、卫生用品、油罐车、移动厨房、帐篷、救济食品和基本生存装备等大量物资被投入到灾区中。救援人员废了好大的力气,才勉强拼凑出1,500具残缺的尸体,有73人在废墟中幸运获救。

灾难发生后一片狼藉的河谷(来源:intrieste.com)

灾难发生后,驻扎在意大利的美国陆军南欧特遣部队(SETAF)也迅速投入了救援

如此极端的事故,想必大坝本身已经只剩下个躯壳了吧?恰恰相反,大坝经受住了据称有2颗广岛原子弹当量的冲击,仅坝顶轻微受损,坝身甚至还拦住了身后的泥石流,避免了更大的伤亡,从这一角度来说,大坝的设计是非常成功的。至今,维昂特大坝依然挺立在山谷。


究竟谁该为此负责

事后发生后,大坝的所有者SADE、ENEL以及政治家和公共当局坚持将悲剧归咎于意外和不可避免的自然事件。然而,随着当地报纸逐渐揭露真相,意大利政府介入其中。1963年10月11日,一个调查委员会来调查这场灾难的原因,最终认定大坝的选址存在许多问题:峡谷陡峭,河水会不断冲毁河岸,构成峡谷壁的石灰岩和粘土岩并不牢靠,且朝向大多为向山谷的方向(就像公园里的躺椅);石灰岩层中有许多溶蚀孔洞,由于9月份的降雨,这些孔洞充满了水,导致山体结构失衡,最终酿成了悲剧。

1968年2月20日,贝卢诺地方法官传唤11名涉案人员接受审判,罪名是过失杀人,其中一人自杀,另外两人在宣判前死亡。除该项目的首席工程师外,大多数其他被告,无论是政治方面还是技术方面的,都因证据不足而被免除过错责任,首席工程师在1977年被判处5年监禁(后来减刑为1年)。

卫星地图上的维昂特大坝(来源:highestbridges.com)

大多数幸存者被转移到50公里(31英里)外一个新建的维昂特村,幸存者除了获得赔偿外,在贷款、补贴、税收等方面也获得了一些补助,当然,这些都远远无法弥补失去家人的悲痛。

1997年2月15日,贝卢诺民事和刑事法院判处SADE向隆加罗内镇赔偿总计556.6亿里拉(当时1美元约合1,700里拉)的损失。随后,ENEL的上诉也被驳回,其需要承担共计14.81亿里拉的赔偿。

时至今日,屹立在那里的维昂特大坝依然是世界前十高的大坝,但是它从没有用来发电,而是在2002年成为一个纪念性的景区,旅游者可以到达坝顶参观。它就像一个人类制造的巨型纪念碑一样,时刻提醒着人们:盲目追求高速发展,积于忽微的安全隐患,在工程中一味地求新求大求快,很有可能酿成骇人听闻的巨大祸患。

参考资料:

[1] Lee Mauney   Case Study:Vajont Dam (Italy, 1963)  damfailures.org

[2] French Ministry for Sustainable Development   Release of 50 million m³ of water at the Vajont Dam October 9, 1963  November 2010

[3] Vajont Dam  en.wikipedia.org/wiki/Vajont_Dam

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