今年2月,加州奥罗维尔大坝的工程师们开始调查主要泄洪道溃坝的原因,并分析解决方案。在大坝以东近1000英里的地方,他们向犹他州洛根的犹他州立大学(Utah State University)水研究实验室(Water Research Laboratory)寻求帮助。

“我们意识到,在接下来的几个月里,有几个工作要素必须要发生,才能使我们的修复计划到位,”加州水利部奥罗维尔紧急恢复溢洪道项目的项目经理泰德·克拉多克(Ted Craddock)说,该项目正在进行中。“其中之一是要有一个拟议维修的实物模型。犹他州立大学是我们最早打的电话之一。”

与USU作为一所赠地大学的农业使命相结合,WRL的工程师们在几十年的时间里已经在水利项目的物理建模方面发展出了专业知识。新利18备用网址

溢洪道的坍塌并不是WRL和Oroville团队第一次合作。2010年,当大坝的河道阀出口系统遭到破坏时,WRL帮助设计了一个解决方案,在随后的2014年和2015年干旱年份继续放水。

在那次事件中,奥罗维尔的官员“参观了我们的实验室几次,并熟悉了我们的能力,”WRL和USU土木工程和研究教授迈克尔·约翰逊说。3月初,大坝官员再次伸出手,授予WRL一份价值27.7万美元的溢洪道研究合同。

约翰逊说:“我们从一个溢洪道如何失效的模型开始,然后我们开始寻找一个仍有待确定的可能的最终配置。”

克雷多克说,他们的目标是在11月1日前将溢洪道修复到可用的状态。“今年秋天的目标是能够安全地通过2017-18年雨季可能看到的洪水。

11月1日是公共安全的最后期限,我们希望在必要的时候能够在溢洪道洒水,”他补充道。


精确的模型

一个由10名研究人员和学生组成的团队使用DWR的激光雷达成像数据,在大约40天内建立了1:50比例的溢洪道模型。该模型由木材、混凝土、钢材和塑料制成,宽约60英尺,长约120英尺,配有传感器和监视器。一个实验室的阀门系统可以打开,以不同的数量和速率淹没模型。研究人员可以爬上这个结构,进行手工测量和视频记录。

约翰逊说:“我们以前有过更大的模型,但大部分空间都是水库,所以这可能是我们迄今为止建造的最大的模型。”“我们可以收集水深、流速和压力的数据。我们有视频、观察和定量数据。”

WRL的研究将帮助工程师通过计算和数值模型来验证他们的发现,并在修复之前帮助项目团队了解现有地形的流动特征。克拉多克说:“这也让我们看到一个中间选择和完全修复的降落伞。”“我们正在研究不同场景下的水力和流量特征。”

WRL研究工程师扎卡里·夏普(Zachary Sharp)表示,这些团队正在密切研究溢洪道的最终设计。“在数值模拟和物理模拟之间有很多合作。我们给他们信息,他们给我们信息。这种模式让设计工程师对自己的设计更有信心。”

该小组目前正在评估在最终溢洪道设计中增加曝气器的问题。曝气器可以帮助防止混凝土空化,这可能是失败的一个促成因素,根据DWR取证小组的早期报告。

与此同时,根据基威特西部基础设施公司(Kiewit Infrastructure West)一项价值2.75亿美元的设计-投标-建造合同,受损的溢洪道和大坝其他泄洪系统的工作仍在继续进行。

克拉多克说:“我们需要让承包商动员起来,但是我们知道,在整个过程中,这个计划将会有一些重大的修改。”

基维特从上个月开始就一直在拆除溢洪道受损的部分,并为维修做准备。

加州自然资源署(California Natural Resources Agency)女发言人埃琳·梅隆(Erin Mellon)指出,今年将保留约1000英尺(约合9300米)的上部溢洪道。坍塌的部分将被修补,溢洪道下部将使用碾压混凝土进行修复,预计将在8月浇筑结构混凝土。

梅隆补充说:“我们的目标是,如果需要的话,今年冬天能够运行10万立方英尺。”

工作人员还将在紧急溢洪道下游安装一堵新的防渗墙。

WRL的研究人员计划在深秋发布一份关于他们工作的报告。明年夏天,泄洪道和大坝其他防洪组件的最终解决方案将继续进行。


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