Эта damn dam или школьная задачка о наполняющемся бассейне.

О проблемах, возникших в Калифорнии последние несколько дней в Америке говорят много и разнообразно. Некоторые репортажи появились и в русскоязычных СМИ. Речь идет об аварийной плотине на реке Feather, что находится недалеко от города Oroville и носит аналогичное имя.

Эта 235-метровая плотина действительно является самой высокой плотиной США, превышая, например, плотину Гувера аж на 12 метров. Сама плотина построена в 60-ых годах прошлого века и является крайне важным узлом в жизни населения Калифорнии. Во-первых, это какая-никакая, а ГЭС. 800 МВт на дороге не валяются. Но это не главное назначение плотины. Дело в том, что в Калифорнии жарко и мало естественных резервуаров с водой. А народу живет много. И пить хочется всем. По-этому, плотина является запрудой для рукотворного озера, которое без особой фантазии тоже называется в честь близлежащего города. Кроме того, дамба регулирует уровень воды в реке ниже по течению. Почему я это расписываю так подробно. Потому что в этом кроется первопричина всех последующих проблем и определенного раздолбайства, приведшего к сегодняшней критической ситуации. 

В США последние пару десятилетий на поддержание инфраструктуры в надлежащем состоянии выделялось явно недостаточно средств. Во всяком случае, явно меньше, чем необходимо. Иначе вряд ли бы, на проблему, о которой начали всерьез указывать аж 12 лет назад, за все это время не нашлось бы нужных средств. Это была (была?) общая политика. Средства тратились на мигрантов, на всякие муниципальные причуды, но только не на то, что действительно требовало значительных вложений буквально в песок. Даже небольшие повреждения на основном водосбросе, которые были "замечены издалека" при инспекции в 2015 году, не возбудили руководство штата и уж, тем более, федералов. Им было не до этого. 

Следующим "лыком в строку" была засуха, особенно сильно стоявшая в Калифорнии последние годы. Особенно удалось в этом смысле лето 2015 года, когда водохранилище высохло почти на 75%

   

Разумеется, когда у тебя уже кучу лет воды постоянно в дефиците, а последние пару лет, ее просто катастрофически не хватает, то начнешь дуть на воду и беречь каждую каплю. И когда в ноябре пошли дожди, то никто не ждал, что их будет НАСТОЛЬКО много. Да и не было особых причин для переживаний. Ведь за все годы эксплуатации плотины, никогда никаких проблем с ней не возникало. 

И тут случился шторм. Поливать стало так сильно, что вода в водохранилище стала прибывать не по дням, а по часам. Тут надо сделать отступление и в двух словах описать устройство всей дамбы.

Итак, сама дамба расположена в правой части фотографии. Это 235-метровая выгнутая внутрь водохранилища стена бетона, типичной для дамб такого типа конструкции. Правее дамбы (не видно на фото) внутри горы прорублены тоннели, по которым вода из запруды поступает к турбинам электростанции. В середине фотографии белой полоской пролегает основной водосброс. Как следует из названия, его назначение - регулируемый сброс избыточной воды вниз по течению реки. В период осадков нормальные значения сброса воды составляют примерно до 1.500 кубометров воды в секунду (для сравнения, расход воды в Неве в черте Санкт-Петербурга, составляется около 2.500 кубометров в секунду). Предельная проектная мощность водосброса - около 4.200 кубометров в секунду. Слева на фото красными стрелочками указан водосток "последней черты", который задействуется без каких-либо дополнительных действий, просто по факту достижения водой соответствующего уровня. Он призван защитить остальные конструкции дамбы от перелива и затопления водой и предполагает неконтролируемое стекание воды вниз по поросшему кустарником и деревьями склону. За всю историю дамбы до понедельника 13 февраля 2017 года этот склон никогда не был участником водосброса. Более того, никаких специальных строительных работ на склоне ни во время сооружения плотины, ни после не велось. Предполагалось, что надобность в этом "клапане" никогда не возникнет.  

Теперь проследим за тем, что происходило последние несколько дней на плотине.

Итак, 5-6 февраля на юго-западе США, в т.ч. и в Калифорнии прошли мощные дожди. В, и без того заполненное водохранилище, начала прибывать новая воды. Основной канал водосброса был открыт с расходом 1.400 кубов/cек. А позднее расход воды был увеличен до почти 2000 кубов/сек. 7 февраля служащие дамбы отметили аномальное течение воды по лотку во второй трети его длины.

Очень быстро причины такой аномалии стали понятны - произошло что-то нехорошее с самим лотком. Попросту говоря, он насквозь прохудился. Пока все соображали что делать и останавливали водосброс, организовалась дыра, размером с полтора футбольных поля. 

Залатать подобную прореху в том месте, где она возникла, было крайне сложно технически, но, что еще важнее, на это просто не было времени, потому что уровень воды в водохранилище рос буквально на глазах. Было принято решение запустить лоток с дырой обратно в работу, но, что бы он не разрушался слишком сильно, расход уменьшили до 1.600 кубов/сек. Однако, это половинчатое решение с одной стороны не позволило предотвратить дальнейший рост уровня воды в водохранилище, а с другой стороны, способствовало дальнейшему разрушению лотка. И вот, в понедельник, 13 февраля случилось торжественное и доселе невиданное событие - вода полилась через край. Через край того самого, аварийного водосброса, который ранее никогда подобной напасти не испытывал. 

 

Сначала все с интересом разглядывали, как вода, снося полотно местной дороги и прочие деревья с кустарниками пробивает себе путь, формируя свежее русло вновь организовавшейся реки. Но затем они обратили внимание, что, сюрпрайз-сюрпрайз, происходит размыв основания бетонной стенки, через которую вода собственно и переливается.

 

И очень быстро стало понятно, что через каких-то десяток часов вода размоет основание стены настолько, что этот 9 метровый колосс останется без земли под ногами. Можно представить себе, что произойдет, при скоротечном прорыве 9 метровой стены, удерживающей воду с зеркалом, площадью более ШЕСТИ ТЫСЯЧ ГЕКТАРОВ. Этакое трехэтажное цунами в центре континента, падая с высоты более 200 метров сметет все на своем пути, не только вдоль русла всех рек ниже по течению, но и расходясь вширь и вдаль на многие десятки километров по равнинной местности калифорнийского предгорья.

В этот момент власть поняла, что надо делать ноги, но, поскольку делать ноги в одиночку было все же не с руки, они заодно объявили и тотальную эвакуацию всех жителей окрестных "сел и деревень". И вот почти 200.000 американских калифорнийцев, запрудили своими машинами все хайвеи и дороги, где многие торчат до сих пор.

Тем временем, выбирая из двух зол, власти решили махнуть на остатки основного водосброса и врубили его на все 100. Т.е открыли его в режиме 100.000 кубических футов/секунду. Больше было нельзя, во-первых, из-за непонятной скорости разрушения склона, а, во-вторых, такое количество воды с трудом "переваривало" русло реки ниже по течению. По состоянию на сегодняшний день, вода уже затопила кладбище, расположенного относительно неподалеку от Оровилля, городка. Так что некоторым, ускользнувшим от эвакуации человекам, может посчастливиться, в буквальном смысле фразы, увидеть, проплывающим мимо по реке, труп своего врага.

Как бы то ни было, уровень воды в водохранилище удалось снизить ниже критической отметки, что бы тут же заняться укреплением "обратной" стороны стенки и грунта аварийного водосброса. У инженеров и строителей есть примерно 60 часов на то, что бы сделать максимум возможного для предотвращения повторной эррозии почвы в районе аварийного водосброса до прихода новой большой воды. Очередной шторм придет в Калифорнию в ночь со среды на четверг и продлиться как минимум до понедельника. И уже ясно, что в этом феврале он будет не последним...