Zapora Teton

zapory Teton
5 czerwca 1976 r
Lokalizacja w Stanach Zjednoczonych Lokalizacja w Idaho
Oficjalne imię	Zapora Teton
Kraj	Stany Zjednoczone
Lokalizacja	Hrabstwa Fremont i Madison , Idaho
Współrzędne
Zamiar	Ochrona przeciwpowodziowa, nawadnianie
Rozpoczęła się budowa	1972 ( 1972 )
Data otwarcia	1976 ( 1976 )
Data rozbiórki	5 czerwca 1976 ( ) ( 05.06.1976 ) niepowodzenie
Koszt budowy	48 825 000 USD (233 mln USD w 2023 r.)
Właściciel(e)	Amerykańskie Biuro Rekultywacji
Zapory i przelewy
Rodzaj zapory	Zapora nasypowa
Konfiskaty	Rzeka Teton
Wysokość	305 stóp (93 m)
Długość	3100 stóp (940 m)
Szerokość (podstawa)	1700 stóp (520 m)
Zbiornik
Tworzy	Zbiornik Teton
Całkowita pojemność	288 250 akrów stóp (355 550 000 m 3 )
Normalna wysokość	5320 stóp (1620 m) nad poziomem morza

Teton Dam była ziemną zaporą w zachodnich Stanach Zjednoczonych, na rzece Teton we wschodnim Idaho . Został zbudowany przez US Bureau of Reclamation , jedną z ośmiu agencji federalnych upoważnionych do budowy zapór. Położony między Fremont i Madison , doznał katastrofalnej awarii 5 czerwca 1976 r., Gdy po raz pierwszy zapełniał się.

Upadek tamy Teton spowodował śmierć jedenastu osób i zabił 16 000 zwierząt gospodarskich. Budowa tamy kosztowała około 100 milionów dolarów, a rząd federalny zapłacił ponad 300 milionów dolarów roszczeń związanych z jej awarią. Całkowite szacunki szkód sięgają 2 miliardów dolarów, a tama nie została odbudowana.

Historia i geologia

Zainteresowanie budową tamy we wschodniej równinie Snake River Plain narastało od wielu lat w celu kontrolowania wiosennego odpływu i zapewnienia bardziej stałego zaopatrzenia w wodę latem. Obszar ten nawiedziła dotkliwa susza w 1961 r., Po której nastąpiła poważna powódź w 1962 r. Biuro Rekultywacji zaproponowało zaporę Teton w 1963 r., A Kongres przyjął bez sprzeciwu ustawę zezwalającą w następnym roku. Planowana tama miała być konstrukcją ziemną o wysokości 310 stóp (94 m) i długości 0,6 mili (1,0 km) i tworzyć zbiornik o długości 17 mil (27 km). Spiętrzona woda byłaby wykorzystywana do wytwarzania energii wodnej . Oświadczenie o oddziaływaniu na środowisko zostało wydane dla zapory w 1971 roku, ale nie wskazywało na możliwość zawalenia się. Brak funduszy i prac związanych z przygotowaniem terenu oraz pytania dotyczące wymaganego oświadczenia o oddziaływaniu na środowisko zahamowały realizację projektu. Zaledwie 14-stronicowe oświadczenie szybko wywołało gniew przeciwników projektu.

27 września 1971 r. Kilka grup zajmujących się ochroną środowiska i ochroną przyrody złożyło pozew w Sądzie Rejonowym w Idaho o wstrzymanie budowy. Przeciwnicy zapory kwestionowali zasadność projektu. Argumentowali, że spiętrzenie dzikiej i malowniczej rzeki oraz zniszczenie jej łowisk pstrąga i innych siedlisk dzikich zwierząt „zastąpiłoby unikalne zasoby wulgarnymi”. W pozwie zakwestionowano ekonomiczny zwrot z inwestycji, zgodność biura z ustawą o polityce ekologicznej państwa oraz geologiczną solidność lokalizacji tamy. Obawy dotyczące warunków sejsmicznych w miejscu zapory opóźniły proces przetargowy do czasu dalszej oceny przez Departament Spraw Wewnętrznych. Naciski ze strony delegacji Kongresu Idaho wstrzymały przegląd i pomimo pozwu przetargi zostały złożone w Idaho Falls 29 października 1971 r. Kontrakt przyznano Morrison-Knudsen Co. z Boise , wspierana przez Petera Kiewit Sons Co. z Omaha, Nebraska . Kontrakt o wartości 39 milionów dolarów został przyznany w grudniu 1971 roku. Pomimo pozwu prace rozpoczęto w lutym 1972 roku. Po różnych wnioskach, poprawionych skargach, próbach wydania nakazu i odwołaniach, pozew został oddalony 23 grudnia 1974 roku.

Wschodnia równina Snake River jest prawie w całości pokryta bazaltem wyrzuconym z dużych wulkanów tarczowych na szczycie ryolitycznego tufu popiołu i ignimbrytu . Tuf , skała wulkaniczna z późnego kenozoiku , ma 1,9 miliona lat. Miejsce zapory składa się z bazaltu i ryolitu, które uważa się za nieodpowiednie do budowy zapory ze względu na ich wysoką przepuszczalność . Zostało to potwierdzone przez długoterminowe testy pompowania z szybkością od 165 do 460 galonów amerykańskich (620 do 1740 l) na minutę. Rdzenie testowe, wywiercone przez inżynierów i geologów zatrudnionych przez Biuro Rekultywacji, wykazały, że skała kanionu w miejscu tamy jest bardzo spękana i niestabilna, szczególnie po prawej stronie (zwróconej w stronę kierunku przepływu). Stwierdzono, że najszersze szczeliny miały szerokość 1,7 cala (4,3 cm). Biuro planowało uszczelnić te szczeliny, wstrzykując zaprawę w skałę pod wysokim ciśnieniem, aby stworzyć w skale kurtynę zaprawy .

Ponadto badanie tego obszaru przez geologów z US Geologic Survey wykazało, że był on aktywny sejsmicznie; pięć trzęsień ziemi miało miejsce w promieniu 30 mil (50 km) od miejsca zapory w ciągu ostatnich pięciu lat, z których dwa miały znaczną siłę. Informacje te zostały przekazane Biuru Rekultywacji w memorandum, ale obawy geologów zostały znacznie osłabione w 6-miesięcznym procesie przeredagowania, zanim USGS wysłało ostateczną wersję notatki do USBR w lipcu 1973 r.

W 1973 r., Kiedy tama była zbudowana tylko w połowie, ale na projekt wydano już prawie 5 milionów dolarów, podczas wykopywania rowu wpustowego w pobliżu prawego końca tamy, około 700 stóp (210 m) napotkano duże, otwarte szczeliny. od ściany kanionu. Dwie największe, prawie pionowe szczeliny przebiegały generalnie ze wschodu na zachód i rozciągały się ponad 100 stóp (30 m) poniżej dna kluczowego wykopu. Niektóre szczeliny były wyłożone kalcytem, ​​inne wypełniał gruz. Kilka pustych przestrzeni o szerokości nawet 6 cali (15 cm) napotkano 60 do 85 stóp (18 do 26 m) pod powierzchnią gruntu poza prawym końcem zapory i kurtyny fugowej. Największe szczeliny były właściwie jaskiniami . Jeden z nich miał 3,4 m szerokości i 30 m długości. Inny miał miejscami 9 stóp (2,7 m) szerokości i 190 stóp (60 m) długości. Nie zostały one zalane, ponieważ znajdowały się poza rowem wpustowym i poza obszarem, w którym biuro zdecydowało, że wymagane jest zalanie. Wymagało to użycia dwukrotnie większej ilości spoinowania, niż pierwotnie przewidywano; całkowita wstrzyknięta zaprawa obejmowała 496 515 stóp ^{sześciennych} cementu portlandzkiego, 82364 stóp ^{sześciennych} piasku, 132 000 funtów bentonitu i 418 000 funtów chlorku wapnia, wstrzykniętych do 118 179 stóp liniowych wywierconych otworów.

W późniejszym raporcie komisji Izby Reprezentantów , która badała zawalenie się tamy, uznano, że odkrycie jaskiń powinno wystarczyć, aby Biuro Rekultywacji zwątpiło w jego zdolność do wypełnienia ich zaprawą, ale tak się nie stało. zdarzyć. Nawet po awarii tamy biuro nadal nalegało, aby fugowanie było odpowiednie.

W grudniu 1972 roku, zaniepokojony warunkami geologicznymi kanionu rzeki Teton, geolog USGS David Schleicher napisał o zaporze Teton, gdy była ona jeszcze w budowie: najprawdopodobniej w czasie najwyższej wody - sprawiłaby, że powódź z lutego 1962 r. wyglądałaby jak małe ziemniaki. Ponieważ można było przewidzieć taką powódź, moglibyśmy rozważyć serię strategicznie rozmieszczonych kamer filmowych, aby udokumentować ten proces.

Pożywny

Tama została ukończona w listopadzie 1975 r., A napełnianie zbiornika rozpoczęło się ze standardową szybkością jednej stopy (300 mm) dziennie. Jednak tej zimy śniegi były obfite, a pięć miesięcy później inżynier budowlany projektu poprosił o pozwolenie na podwojenie szybkości napełniania, aby poradzić sobie z dodatkowym wiosennym odpływem, jednocześnie kontynuując sprawdzanie wycieków i monitorowanie wód gruntowych. Miesiąc później, chociaż monitoring wykazał, że woda gruntowa płynie tysiąc razy szybciej niż pierwotnie przewidywano, szybkość napełniania została ponownie podwojona, do 4 stóp (1,2 m) dziennie.

roku odkryto trzy małe źródła poniżej zapory, chociaż woda przepływająca przez nieszczelności była czysta i takie wycieki nie są niespodzianką w przypadku tamy ziemnej . W tym czasie zbiornik był prawie pełny, z maksymalną głębokością 240 stóp (73 m). Jedyną konstrukcją, która była początkowo przygotowana do wypuszczania wody, były instalacje awaryjne , które mogły przenosić zaledwie 850 stóp sześciennych na sekundę (24 m ³ /s). Główne prace wylotowe i wrota przelewowe nie były jeszcze eksploatowane; bramy były odgrodzone stalowymi ścianami podczas malowania.

Upadek i powódź

• Naruszenie tamy Teton, 5 czerwca 1976 r
• 

  Ciemnobrązowa smuga na powierzchni tamy w pobliżu szarego podłoża skalnego w lewej połowie zdjęcia to wyciek, który powstał rankiem 5 czerwca. Plamka nad wyciekiem w pobliżu szczytu tamy to spychacz D9 w drodze do wepchnąć glebę do wycieku.

• 

  Duże ilości błota spływają teraz po powierzchni tamy, co nie zostało powstrzymane przez wysiłki operatorów buldożerów. Prace wylotowe u podnóża tamy zalewają mętna woda.

• 

  Tama jest teraz przerwana, a błotnista woda gwałtownie przepływa po jej powierzchni.

• 

  Naruszenie rozszerzyło się teraz prawie w pełnym zakresie. Prace wylotowe są całkowicie zalane mętną wodą.

Zbiornik opróżnia się przez nieudaną zaporę

W sobotę 5 czerwca 1976 r. o godzinie 7:30 MDT pojawił się błotnisty wyciek, co sugeruje, że w wodzie znajdował się osad, ale inżynierowie nie wierzyli, że jest jakiś problem. O godzinie 9:30 na dolnej powierzchni zapory utworzyła się mokra plama, z której zaczęła wypływać woda z prędkością 20 do 30 stóp sześciennych na sekundę (0,57 do 0,85 m 3 /s), a materiał nasypu zaczął się ^wypłukiwać . Załogi z buldożerami zostały wysłane do zatkania wycieku, ale bezskutecznie. Lokalne media pojawił się na miejscu i o 11:15 urzędnicy nakazali biuru szeryfa hrabstwa ewakuację mieszkańców dolnego biegu rzeki. Ekipy robocze były zmuszone do ucieczki pieszo, ponieważ poszerzająca się szczelina, teraz większa niż basen, pochłonęła ich sprzęt. Operatorzy dwóch buldożerów, którzy utknęli w erodującym nasypie, zostali wyciągnięci linami w bezpieczne miejsce.

O godzinie 11:55 MDT (UTC-17:55) grzebień tamy opadł i zapadł się do zbiornika; dwie minuty później pozostała część prawobrzeżnej trzeciej ściany głównej zapory rozpadła się. Ponad 2 000 000 stóp sześciennych na sekundę (57 000 m ³ / s) (wielokrotnie więcej niż średni przepływ wodospadu Niagara ) wody wypełnionej osadami wypróżnia się przez wyłom do pozostałych 6 mil (10 km) kanionu rzeki Teton, po czym powódź rozszerzyła się i spłyciła na równinie Snake River . Do godziny 20:00 zbiornik całkowicie się opróżnił, chociaż ponad dwie trzecie ściany zapory pozostało.

Przyczyna

Badanie środowiska i struktury zapory obarczyło winą za zawalenie się przepuszczalną glebę lessową stosowaną w rdzeniu oraz spękany (popękany) ryolit w przyczółkach tamy, który umożliwił przesiąkanie wody wokół i przez zaporę wypełniającą ziemię. Stwierdzono spękanie przepuszczalnego lessu. Uważa się, że połączenie tych wad pozwoliło wodzie przedostać się przez zaporę i doprowadzić do wewnętrznej erozji , zwanej orurowaniem, co ostatecznie spowodowało zawalenie się tamy.

Panel dochodzeniowy szybko zidentyfikował orurowanie jako najbardziej prawdopodobną przyczynę awarii, a następnie skoncentrował swoje wysiłki na ustaleniu, w jaki sposób orurowanie się zaczęło. Możliwe były dwa mechanizmy. Pierwszym z nich był przepływ wody pod wysoce erozyjnym i niezabezpieczonym wypełnieniem, przez szczeliny w niezamkniętej skale pod czapą iniekcji i powstanie tunelu erozyjnego. Drugim było „pękanie spowodowane różnymi naprężeniami lub pękaniem hydraulicznym materiału rdzenia”. Panel nie był w stanie określić, czy wystąpił jeden lub drugi mechanizm, czy też kombinacja:

Podstawową przyczynę awarii można uznać za połączenie czynników geologicznych i decyzji projektowych, które razem wzięte umożliwiły rozwój awarii.

Upadek tamy wywołał szeroko zakrojone kontrowersje. Według Biura Rekultywacji inżynierowie biura oceniają wszystkie tamy rekultywacyjne według ścisłych kryteriów określonych w programie Bezpieczeństwa Zapór. Każda struktura jest okresowo przeglądana pod kątem odporności na aktywność sejsmiczną, uszkodzeń wewnętrznych i fizycznego zniszczenia. Program bezpieczeństwa zapory zidentyfikował dwie inne niebezpieczne tamy – Fontenelle , która prawie uległa awarii 11 lat wcześniej, kiedy została wypełniona w sposób podobny do zapory Teton, i ponownie w maju 1985 r.; oraz Jackson Lake Dam , która uległaby awarii podczas trzęsienia ziemi w pobliżu Błąd Tetona .

Zgony, szkody i roszczenia majątkowe

Rexburg zalany

Ruiny Teton Dam w 2004 roku

Teton Canyon kończy się około sześciu mil (10 km) poniżej miejsca zapory, gdzie rzeka wpada do Snake River Plain. Kiedy tama zawiodła, powódź nawiedziła kilka społeczności bezpośrednio w dole rzeki, zwłaszcza Wilford na końcu kanionu, Sugar City , Salem, Hibbard i Rexburg . Tysiące domów i firm zostało zniszczonych. Małe społeczności rolnicze Wilford i Sugar City zostały zmiecione z brzegu rzeki. Pięć z jedenastu zgonów przypisywanych powodzi miało miejsce w Wilford. Podobna społeczność Teton , na południowym brzegu rzeki, znajduje się na skromnej ławce i została w dużej mierze oszczędzona. Jeden mieszkaniec Teton łowił ryby na rzece w czasie awarii tamy i utonął. W wyniku ewakuacji zginęła starsza kobieta mieszkająca w mieście Teton.

Według jednego z szacunków uszkodzenia obszarów Hibbard i Rexburg, z populacją około 10 000, dotyczyły 80% istniejących struktur. Rzeka Teton przepływa przez przemysłowe, handlowe i mieszkalne dzielnice północnego Rexburga. Istotnym powodem ogromnych zniszczeń w społeczności była lokalizacja składnicy drewna bezpośrednio w górę rzeki. Kiedy wezbrała powódź, tysiące kłód trafiło do miasta. Dziesiątki z nich uderzyły w oddalony o kilkaset metrów zbiornik na benzynę. Benzyna zapaliła się i wysłała płonące plamy dryfujące po wodzie wyścigowej. Siła kłód i pociętego drewna oraz późniejsze pożary praktycznie zniszczyły miasto.

Wody powodziowe przemieszczały się na zachód wzdłuż trasy Henrys Fork of the Snake River , wokół obu stron Menan Buttes , poważnie niszcząc społeczność Roberts . Miasto Idaho Falls , położone jeszcze dalej na równinie zalewowej, miało czas na przygotowania. Na starszej zaporze American Falls w dole rzeki inżynierowie zwiększyli przepływ o mniej niż 5% przed nadejściem powodzi. Ta tama utrzymała się i powódź faktycznie się skończyła, ale dziesiątki tysięcy akrów ziemi w pobliżu rzeki zostały pozbawione żyznej wierzchniej warstwy gleby.

Siła awarii zniszczyła dolny odcinek rzeki Teton, zmywając strefy nadbrzeżne i redukując ściany kanionu. To poważnie zaszkodziło ekologii strumienia i wpłynęło na rodzimą populację pstrągów z Yellowstone . Siła wody i nadmierne osady uszkodziły również siedliska strumieni w rzece Snake i niektórych dopływach, aż do dna Fort Hall .

Po zawaleniu się tamy natychmiast rozpoczęto usuwanie gruzu, które zajęło resztę lata. Odbudowa zniszczonego mienia trwała kilka lat. W ciągu tygodnia po katastrofie prezydent Gerald Ford zażądał środków w wysokości 200 milionów dolarów na wstępne płatności za szkody, bez przypisania odpowiedzialności za awarię Teton Dam.

Biuro Rekultywacji utworzyło biura roszczeń w Rexburgu, Idaho Falls i Blackfoot . Do 4 stycznia 1977 roku ofiary katastrof złożyły ponad 4800 wniosków o łączną kwotę 194 milionów dolarów. Do tego dnia rząd federalny zapłacił 3813 z tych roszczeń, czyli 93,5 miliona dolarów. Pierwotnie miał się zakończyć w lipcu 1978 r., Program roszczeń trwał do lat 80. Pod koniec programu roszczeń w styczniu 1987 r. Rząd federalny wypłacił 7563 roszczeń na łączną kwotę 322 milionów dolarów.

Nie planowano odbudowy tamy Teton, ale od czasu jej awarii dyskutowano o jej odbudowie przez lata.

Nagrania i wywiady są prezentowane w Catastrophe-No Safe Place (1980), którego gospodarzami są Charles Bronson i Jill Ireland .

Zobacz też

• Wielka powódź w Sheffield
• Zapora św. Franciszka , betonowa zapora w pobliżu Los Angeles, która zawiodła w 1928 r., W wyniku czego zginęło ponad 400 osób
• Fontenelle Dam , ziemna tama w południowo-zachodnim Wyoming, która częściowo zawiodła w 1965 roku, ale nadal działa

Linki zewnętrzne

• Biura Rekultywacji ze zdjęciami i linkiem do raportu końcowego
• Projekt dorzecza Teton , Eric A. Stene, Biuro Programu Historii Rekultywacji, 1996
• „Biuro, które zmieniło Zachód” Jedno, które uciekło: zapora Teton
• Teton Dam Flood Museum, Rexburg, Idaho
• Kolekcja Teton Dam - raporty z historii mówionej i artykuły prasowe , zawiera ponad 50 wywiadów z historią mówioną osób mieszkających na obszarze, w którym doszło do katastrofy.
• Zdjęcia przedstawiające postępujące zniszczenia spowodowane erozją zapory , wykonane w tym czasie przez panią Eunice Olson
• Narracja o awarii tamy Teton
• Teton River Canyon, ID Teton Dam Fall and Flooding, czerwiec 1976 na GenDisasters.com
• Johnson, Elaine, „Teton Dam Flood, 5 czerwca 1976” obecnie pod adresem http://www.fremont.idgenweb.org/history-flood.html
• Obejrzyj Catastrophe-No Safe Place (1980) w Internet Archive