Pentru a repara un baraj din California, inginerii fac testul la un model gigantic / baraje

A fost o duminică seară, în februarie, când locuitorilor din trei județe din California de Nord li sa ordonat să-și evacueze casele în bazinul fluviului Feather. După ce furtunile puternice au alunecat regiunea, rezervorul de la Oroville era la capacitate, iar excesul de apă era trimis peste deversorul primar și în josul râului Feather. Curând, operatorii de baraj din cadrul Departamentului de Apă din California (DWR) au observat că un crater s-a format în deversor. Barajul Oroville, cel mai înalt din Statele Unite la 770 de metri, a fost stabil, dar deversorul a fost o parte importantă a sistemului de control al inundațiilor din rezervor. În curând, jumătatea inferioară a jgheabului de beton sa sfărâmat, a trimis resturi în râu și a forțat DWR să folosească pentru prima oară un alt deversor de urgență. Dar fluxurile masive erodau și acea cale de pământ. În cazul în care eroziunea a continuat și a subminat buza de beton a deversorului, un inundații masive ar fi măturat râul în valea de dedesubt - un val de distrugere de 30 de picioare.

Astfel, 188.000 de persoane au evacuat valea. Din fericire, dealurile și deversările au avut loc, iar orașe precum Oroville și Thermalito au fost cruțate. Acum, DWR este o reparație rapidă a noului deversor, astfel încât cel puțin două treimi din acesta să fie completate până în noiembrie 2017, când începe sezonul de furtună de iarnă. Dar oficialii vor să se asigure că au dreptate, așa că s-au adresat oamenilor de știință pentru ajutor. O echipă a Universității de Stat din Utah a fost chemată și a continuat să construiască un model masiv al deversorului, 1/50 dimensiunea originalului.

Laboratorul de Cercetare a Apelor din Utah de la Universitatea de Stat din Utah a construit modele de acest gen din 1965. "De-a lungul anilor, am construit zeci si zeci de modele scara de baraje si canalele de scurgere asociate acestora", spune Michael Johnson, unul dintre inginerii sef Acolo. Uneori aceste modele scalp sunt replici ale digurilor intacte și, uneori, sunt proiectate să replice un eșec, cum ar fi cel de la Oroville. "Uneori suntem chemați înainte de construirea unei structuri, care este ideală. Oamenii pot înțelege ce să se aștepte cu designul lor, sau poate să facă rafinări de proiectare. "Modelele permit Johnson și echipei sale să testeze noile modele și să identifice potențialele probleme cu modelele existente. "Modelul ne spune foarte repede dacă există ceva care trebuie privit puțin mai aproape."

Modelele sunt fabricate din lemn, acril, mortar și oțel, pe baza desenelor de construcție și, în cazul lui Oroville, datele de scanare laser de la surplusul deteriorat. O echipă de 15 persoane a petrecut 40 de zile pentru a construi modelul deversor, care este unul dintre cele mai mari din istoria laboratorului. Odată construit, echipa își testează puterea în diferite scenarii. Aproximativ 150.000 de galoane de apă sunt recirculate printr-un sistem de pompare care poate simula ceea ce se numește "inundații maxime probabile" - în esență cea mai mare inundare pe care un surplus ar putea să o aibă vreodată, în cele mai extreme condiții. Probabil că inundațiile maxime probabile nu se vor întâmpla niciodată, dar nu este imposibil. Este un scenariu cel mai defavorabil că noul deversor trebuie proiectat pentru a gestiona. Vechile și noile vărsări de la Oroville și sistemul de porți care reglează curgerea apei au fost proiectate pentru a rezista la o probabilitate maximă de inundații de apă care curge cu o rată de aproximativ 300.000 de picioare cubice pe secundă sau de trei ori mai mare decât debitul mediu peste Niagara Falls. "Cu modelul nostru", a declarat Johnson, "am demonstrat că structura poarta are capacitatea de a trece asta". Modelele permit echipei Johnson să testeze noi tehnologii care pot îmbunătăți siguranța barajelor, cum ar fi aeratoarele, care amestecă aerul în apă pentru a preveni diverse forțe, surprinzător de puternice, care apar în masele de apă curgătoare.

Anchetatorii încă nu sunt siguri care a cauzat eșecul deversorului în luna februarie. Echipa Johnson se uită doar la reparații potențiale, astfel că o echipă separată de anchetatori independenți a fost numită de DWR. Un raport preliminar sugerează că scurgerea insuficientă, coroziunea pe spate și variabilitatea concretului deversorului contribuie potențial la probleme. Raportul final este așteptat în această toamnă, în jurul perioadei în care se vor încheia primele reparații.

"Tot ceea ce a fost propus până acum a funcționat foarte bine", spune Johnson. Aceasta este o veste bună pentru inginerii și echipele de construcție care se grăbesc să finalizeze noul transfer de 275 de milioane de dolari. "Este o componentă atât de importantă a infrastructurii din California". Apa care trece prin barajul din Oroville și deversează culturi în unele dintre cele mai productive terenuri agricole din țară și oferă apă potabilă în sudul Californiei. Johnson spune că de asta reparațiile atât de importante sunt bune. "Este o infrastructură destul de importantă pentru întreaga țară, într-adevăr."