1985年7月19日:斯塔瓦谷水壩坍塌

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自16世紀以來,在義大利特倫託省斯塔瓦山谷一直進行著含銀礦物的採礦活動。在20世紀初,特別是自1934年以來,人們的興趣轉向了螢石,這是一種重要的化學工業礦物。最重要的礦山位於普雷斯塔韋爾山腳下,俯瞰整個斯塔瓦山谷

為了分離和濃縮螢石,普雷斯塔韋爾礦於1961年從簡單的重力選礦法(基於礦物密度的不同)轉向更有效的浮選法,該方法使用水、岩石和起泡劑的混合物從岩石碎屑中提取螢石。然而,這個過程產生大量的有毒和半液態廢料,這些廢料必須被收集、儲存和乾燥。

為了處理大量的泥漿,在一個附近的斜坡上開始建造一個儲水池。水池的大壩是透過將礫石和沙子從水和泥漿中分離出來建造的,這是一種廉價的建造方法,但只適用於小型水池。


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水池位於山谷地面以上150米處,距離斯塔瓦小村莊的最後一批房屋800米。1969年,第一座大壩的高度達到了25米,即使之前計劃只有9米,並決定在第一座水池上方建造第二座水池。第二座水池的大壩高34米(當代攝影作品中兩座水池的樣子,來自ANNOVI)。

圖1. 普雷斯塔韋爾礦的兩座水池的示意性重建和橫截面 - 位於冰川起源的不透水斜坡上,水池的大壩由沙子和礫石層構成,其中含有水和液態廢泥/淤泥。然而,在不透水的沼澤斜坡上,泥漿的排水和乾燥很困難。

1974年,特塞羅(距離約5公里)地方政府要求對這兩座水池進行安全和穩定性控制。這項(今天看來是不完整的)研究於1975年進行,結論是大壩的坡度“非同尋常”,建築的穩定性“處於極限”。儘管如此,礦業公司還是向當局提供了一份積極的安全報告,因此第二座大壩在隨後的幾年裡得以加高,唯一的妥協是將坡度限制在最大值39至40°。

在1978年至1982年期間,這兩座水池沒有被使用。在這幾年裡,大壩和水池再也沒有受到檢查,礦業公司沒有檢查,負責特倫託省採礦活動的公共管理部門也沒有檢查。

水壩於1985年7月19日12:22:55坍塌(坍塌後兩座水池的殘骸,圖來自LUCCHI 1995)。由此產生的泥石流造成了義大利最嚴重的災難之一,導致268人死亡,摧毀了62棟建築物,並摧毀了8座橋樑。

上部大壩首先坍塌,向下傾瀉並引發了下部大壩的坍塌。大約18萬立方米(來自兩座水池總容積30萬立方米)的泥漿、沙子和水以90公里/小時的速度釋放到斯塔瓦山谷並衝向斯塔瓦村。此外,主要的波浪從地下侵蝕了4萬至5萬立方米,並融入泥石流中。泥石流在50秒後到達村莊,沖垮建築物,然後持續了三分鐘,直到到達4.2公里外的阿維西奧河,吞沒並摧毀了沿途的一切(災難前後斯塔瓦山谷的航拍照片;來自W.I.S.E.)。

圖2. 斯塔瓦山谷的破壞,由普雷斯塔韋爾礦的兩個儲水池坍塌產生的泥石流造成(圖片來自維基百科公共領域)。

對災難的法律調查證實,大壩維護不善,安全係數(一個考慮沉積物的休止角和坡度的計算值)太小。

圖3. 各種材料的示意性休止角,該值取決於沉積物的粒度和含水量。考慮到用於建造普雷斯塔韋爾礦大壩的材料(含有大量淤泥和粘土的沙子,並充滿水),選擇39°的值異常高。

上部大壩坍塌的最後觸發因素之一被認為是漏水,這可能是由於用於從液態泥漿中排水的管道破裂造成的(沼澤地下太不透水,無法使泥漿乾燥) - 可能是管道被積聚的沉積物的重量壓彎了。堵塞的水池不斷增加的水壓,再加上水的飽和削弱了大壩的沉積物,最終導致了災難性的坍塌。

參考文獻

LUCCHI, G. (1995): Stava perchè. Editore Cuca & Genovese. Trento

線上資源

ANNOVI, A.(): La frana di Stava. 訪問時間:2011年7月18日

世界資訊能源服務組織 (2009年5月13日): 斯塔瓦尾礦壩潰壩事故(義大利特倫託)。 訪問時間:2011年7月18日

My name is David Bressan and I'm a freelance geologist working mainly in the Austroalpine crystalline rocks and the South Alpine Palaeozoic and Mesozoic cover-sediments in the Eastern Alps. I graduated with a project on Rock Glaciers dynamics and hydrology, this phase left a special interest for quaternary deposits and modern glacial environments. During my research on glaciers, studying old maps, photography and reports on the former extent of these features, I became interested in history, especially the development of geomorphologic and geological concepts by naturalists and geologists. Living in one of the key area for the history of geology, I combine field trips with the historic research done in these regions, accompanied by historic maps and depictions. I discuss broadly also general geological concepts, especially in glaciology, seismology, volcanology, palaeontology and the relationship of society and geology.

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