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 2017 年 2 月 11 日、オーロビル ダムの主放水路 (中央) と緊急放水路 (上) の眺め。主放水路の右側にある大きな溝は、破損して損傷したコンクリート表面を水が流れてできたものです。 | |
| 日付 | 2017年2月 |
|---|---|
| 位置 | オロヴィルダム |
| 座標 | 北緯39°32′33″ 西経121°29′31″ / 北緯39.5426° 西経121.4920° / 39.5426; -121.4920 |
| 原因 | 降雨量が多い |
2017年2月、大雨によりオーロビルダムの主放水路と緊急放水路が損傷し、フェザー川下流に住む18万人以上の人々が避難を余儀なくされ、魚の養殖場が移転されました。
2017年カリフォルニア洪水の豪雨により2月7日に主放水路が損傷したため、カリフォルニア州水資源局は被害状況の調査と次の対策検討のため放水路の水流を止めた。被害を受けた主放水路が再開された後も、雨水により湖の水位は上昇し、水は緊急放水路を越えて流れ出た。緊急放水路を越えて水が流れると、上流方向の浸食によりコンクリート堰堤が崩落する恐れがあり、下流のフェザー川に高さ10メートルの水壁が流れ込み、下流のコミュニティが浸水する恐れがあった。崩壊は起こらなかったが、水は主放水路をさらに損傷し、緊急放水路のむき出しの斜面を浸食した。
背景
カリフォルニア州水道プロジェクトの重要な一部であるオーロビルダムは、北カリフォルニアのオーロビル市の東にあるフェザー川の土手ダムです。このダムは、サクラメント・サンホアキン川デルタの洪水制御、貯水、水力発電、水質改善に使用されています。[1] ：A1、A5 1968年に完成したこのダムは、高さ770フィート（230メートル）で米国で最も高いダムです。[2] [1] ：A1、A5–A6 このダムは、カリフォルニア州で2番目に大きい人造湖であるオーロビル湖を堰き止め、350万エーカーフィート（43 億立方メートル）以上の水を貯水できます。[3] [4]隣接するエドワードハイアット発電所には6基の発電タービンがあり、総設備容量は819メガワット（MW）です。[5]
洪水制御のため、オーロビル貯水池の一部のスペースは洪水を捕らえるために乾燥した状態に保たれなければならないが、カリフォルニア州の他のダムでは、無駄にされる水の量をめぐって論争を引き起こしている。[6]ダムの管理者は、米国陸軍工兵隊が作成した洪水制御マニュアルであるオーロビルダム貯水池規制マニュアルに含まれるチャートに基づいて放水することが義務付けられていた。[7] [8] ：6–9 事故当時、オーロビルダム貯水池規制マニュアルは1970年に最後に更新され、放水チャートは気候データと流出予測に基づいていたが、気候変動や1986年と1997年の大洪水は考慮されていなかった。事故直後は、時代遅れのマニュアルが2017年2月の危機の大きな要因であったかどうかは明らかではなかった。[7] [9]危機から11か月後に発表された独立調査委員会の最終報告書では、マニュアルの時代遅れが重要な要因であるとは言及されていませんでした。[10]
ダム複合施設は、オロビル湖から水が通過する 4 つのルートを考慮して設計されました。
- 水力発電機を通した最大流量は16,950立方フィート/秒（480 m 3 /秒）です。[5]
- 5,400立方フィート/秒（150 m 3 /秒）の容量を持つ河川出口（バイパスバルブとも呼ばれる）を経由します。[1] ：A5–A6
- ダムの北西の橋台にある主（サービス）放水路を通して、貯水池の高さを制御するために大量の余剰水を下流の川まで延びる 3,050 フィート（930 メートル）のコンクリート張りの水路に素早く放出する。主放水路への水の流れは、湖の標高が 905 フィートのときに合計最大放水能力が 270,000 立方フィート/秒（7,600 m 3 /秒）である 8 つの放射状（テインター）ゲートによって制御される。放水路の敷居標高は 813.6 フィート（248.0 メートル）であるため、このレベルを超える湖の標高でのみ使用できる。[1] : A5–A6 [11]
- 緊急用放水路の上部は、主放水路の横にある長さ 1,730 フィート (530 m)、高さ 30 フィート (9.1 m) のコンクリート堰と、隣接する橋台の土手斜面で構成されています。湖が平均海面より 901 フィート (275 m) の標高に達すると(主ダム構造物の高さより 21 フィート (6 m) 低い)、水は制御不能に堰を越え、土手斜面を下り、下の川に流れ込みます。[12] [1] : A5–A6
2005年、ダムは連邦エネルギー規制委員会による再認可を受けたが、その際、3つの環境保護団体が緊急放水路の使用について懸念を表明する動議をFERCに提出した。[2] [13]環境保護団体は、緊急放水路を使用すると丘陵の侵食が著しく起こり、下流に重大な被害をもたらし、エドワード・ハイアット発電所の稼働に支障をきたす可能性があると指摘したユバ郡水道局の2002年の技術覚書に言及した。[8] : 13 団体は、緊急放水路の斜面をコンクリートで覆うことをオロビルダムの認可更新の条件とし、オロビルダム貯水池規制マニュアルを更新するようFERCに要請した。[13] [2] [8] : 24–28
FERC のエンジニアリング ガイドラインによると、「緊急放水路は、最小限の追加コストで高度な水文学的安全性を得るために使用できます。使用頻度が低いため、使用時に重大な損傷を受けることは許容され、補助放水路に使用されるものよりも低い構造基準で設計できます。」[8] : 18–19 FERC は、緊急放水路の構造がエンジニアリング基準に準拠しており、環境保護団体が提起した浸食の懸念は誇張されていると判断しました。[13]委員会はまた、緊急放水路が 300,000 立方フィート/秒 (8,500 m 3 /秒) の放水に対応できると判断し、1 億ドル以上かかると推定される緊急放水路のコンクリート ライニングを必要とせずにダムのライセンスを更新しました。[13] [2] 2018年に州ダム安全当局協会が実施した調査では、委員会が1960年代のオリジナルの地質学報告書に依拠しており、緊急放水路の下の丘陵斜面は岩盤であると述べていたが、実際には放水路が使用されると深刻な浸食を受ける風化した岩であったことが判明した。[14]
2017年2月以前に主放水路の最後の検査が行われたのは2016年8月であった。その検査では、検査官が放水路シュート内に入らずに、放水路の目視検査が行われた。検査官は2014年と2015年に放水路シュート内に入り検査を行ったが、問題は見つからなかった。コンクリート放水路シュートのひび割れは2009年と2013年に補修された。[15]
危機のタイムライン
主放水路の損傷
2017年2月初旬、オロビル湖への流入量が多かったため、ダム管理者はコンクリート製の主放水路を使用して湖の水位を制御し始めました。[16] 2017年2月6日から10日の間に、フェザー川流域に12.8インチ（330 mm）の雨が降りました。オロビル湖への水の流入は、2月6日の30,000立方フィート/秒（850 m 3 /秒）から、2月7日正午には130,000立方フィート/秒（3,700 m 3 /秒）を超え、翌日には約75,000立方フィート/秒（2,100 m 3 /秒）まで減少しました。 [17]ダム管理者は、2月7日に主放水路の流量を54,500立方フィート/秒（1,540 m 3 /秒）まで増加させ始めましたが、すぐに異常な流れのパターンに気付きました。[17]調査のため放水路の水の流れが止められたところ、放水路の半分ほどの地点にクレーターがあり、コンクリートのライニングが侵食されてコンクリートシュートから水が漏れていることが判明した。[17] [18] DWRはこの問題についてFERCや他のダム安全機関と協議し、緊急放水路を使用する可能性に備えた。[17]
2月8日と9日に行われた2回の試験放水では、火口の長さが250フィート（76メートル）から300フィート（91メートル）に増加した。[18]一方、オロビル湖の水位は上昇しており、オロビル湖への流入量は2月7日の約130,000立方フィート/秒（3,700 m 3 /秒）から2月9日遅くのピーク時には190,435立方フィート/秒（5,395 m 3 /秒）に急増した。 [17] DWRは、さらに被害を受ける可能性があることを承知で主放水路を使用するか、オロビル湖の水位が緊急放水路を超えるまで上昇させるかという2つの選択に直面した。[18]
主放水路の被害は中央のクレーターから始まり (中央)、最終的には側面の別の水路が侵食されました (右)。左は、2011 年 3 月に最大放水量に達したときの主放水路です。
2月9日、主放水路が再開された。水資源局は、損傷した放水路を制限流量で使用すれば、湖の水を十分に排水でき、緊急放水路の使用を回避できると期待していた。緊急放水路を使用すると、水力発電所に供給する送電線が損傷する可能性がある。[19]翌日、主放水路の放水量は65,000立方フィート/秒（1,800 m 3 /秒）から55,000立方フィート/秒（1,600 m 3 /秒）に削減されたが、この流量では湖の水位上昇を防ぐのに十分ではなかった。 [20] [21] [17] 2月11日、湖の水位は平均海面より901フィート（275メートル）上昇し、設計どおりに水が緊急放水路上部のコンクリート堰堤を越えて流れ始め、ダムの歴史上初めて緊急放水路に流れ落ちた。[12]
緊急放水路の損傷
湖の水位が上昇したため、緊急放水路を使用できる状態にするための措置が講じられました。2017年2月10日、作業員は緊急放水路の下の丘陵斜面の木々の伐採を開始しました。[22]
2017年2月11日午前8時過ぎ、緊急放水路は1968年のダム建設以来初めて水を流し始めた。[23]放水路はダムとは別の構造物であったため、当局は主堤防が決壊する危険はなく、公衆の安全に対する脅威はなかったため、当時はオーロビルの避難は検討されていなかったと述べている。堰堤を越える制御不能な流量は12,600立方フィート/秒（360 m3/秒）に達した。 [ 24] [25]
堰堤の基部の浸食は予想されていたが、予想よりもはるかに速く進行した。[17]緊急放水路の上流方向の浸食によりコンクリート堰堤が崩落する恐れがあり、そうなれば高さ30フィート（9メートル）の水の壁が下流のフェザー川に流れ込み、下流のコミュニティが浸水することになる。[12] 崩壊を恐れたビュート郡保安官事務所は、オーロビル地域に避難命令を出した。[12] [17]緊急放水路への圧力を緩和し、堰堤の崩壊を防ぐため、水資源局は主放水路の放流量を55,000立方フィート/秒（1,600 m 3 /秒）から100,000立方フィート/秒（2,800 m 3 /秒）へとほぼ倍増した。[17]数時間後、堰堤から緊急放水路への水の流れが止まり、当局は緊急放水路の状態の評価を開始した。[17]
フェザー川流域の避難
2017年2月12日、緊急放水路の破損が予想されるため、ビュート、ユバ、サッター各郡のフェザー川流域の低地に住む人々に避難命令が出されました。[26]具体的には、丘陵の浸食が緊急放水路のコンクリート縁に向かって上り坂で進行しており、崩壊の恐れがありました。放水路のコンクリート上部が破損すると、制御不能な大洪水でオーロビル湖の水が最大30フィート（9メートル）の高さまで隙間から流れ出てしまいます。[27]緊急放水路の浸食を遅らせるために、主放水路の流量が100,000立方フィート/秒（2,800 m 3 /秒）に増加しました。[28]
2月12日の夜9時までに、流量の増加により水位が緊急放水路の頂上より下まで下がり、緊急放水路からの溢れが止まった。水の流れが止まったことで、そこの浸食を急いで点検し、丸石で固定することができた。[27] 技術者たちは、被害が主放水路に伝わって、将来の修理費用が高くなるだけでなく、主放水路の被害が上り坂に広がり、主放水路ゲートを危険にさらし、安全に放水できなくなるのではないかと懸念した。このような被害の程度は不明で、2月13日の朝に評価される予定だった。[27] 2月13日、浸食から基礎を守るため、ヘリコプターが今は乾いた緊急放水路のエリアに土嚢や大きな岩を投下し始めた。[29] [30] 2月13日までに、付近の18万8千人が避難したと報告されている。[31]約23,000人の州兵が、避難と救援活動を支援するために「ダムの放水路が決壊した場合には即時配備」できるよう準備するよう命じられた。[29] 2月14日午後2時45分、現地時間、緊急管理当局とカリフォルニア州水資源局によって上記の避難命令が避難監視に引き下げられ、人々は避難地域に戻ることを許可された。[32]
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オロビル湖の水位、2月3日～23日 -
2月4日～25日のオロビル湖の流入量と流出量のグラフ -
緊急放水路の岩石とコンクリートによる緊急支保工（2月16日） -
緊急放水路を強化するために、ヘリコプターで輸送するために袋に詰められた岩石（右上）（2月13日） -
緊急放水路の緊急補強（岩石上のコンクリート）のクローズアップ写真（2月19日） -
緊急放水路の浸食の様子を上空から撮影（2月16日） -
カマラ・ハリス上院議員が地元当局者らとともにダムの航空検査を実施（2月23日） -
フェザー川を塞ぐ浸食された土砂と瓦礫（2月27日）
下流への影響
フェザー川養魚場では、放水路の土壌浸食により濁った水からサケの稚魚が集められ（左）、サーマリト・アフターベイ・コンプレックスに降ろされている（右）。
被害による直接的な被害は決壊箇所の下流域に限られ、丘陵が侵食されて峡谷が形成される。しかし、大きな危険は、火口に流れ込む水によって放水路が削られ、ゲートに向かって逆方向に侵食される可能性があることである。最終的には、ダムの実際の橋台に近接する放水路ゲートが危険にさらされることになる。[20]
約15万立方ヤード（11万m3 ） [ 33]の侵食残骸がダム下流のフェザー川の水路を塞ぎ、水力発電所からの放水を妨げ、ダムの全体的な放水能力を低下させた。[20] 残骸は下流に運ばれ、濁度が高かったためフェザー川魚類孵化場に損害を与えた。[34]州の職員は被害を軽減するために孵化場から魚と卵を避難させ始め、下流のサーマリト・アフターベイに隣接する衛星孵化場に900万匹以上の魚を避難させた。[35] [36]
2月27日、放水路への水の流れが一時的に遮断され、作業員は発電所の再起動に備えて川の残骸の除去を開始した。[37]放水路が遮断された後、放水路に沿った上流方向の浸食はほぼ安定し、ゲートの破損や制御不能な放水の差し迫った脅威は軽減されたようである。[38]放水路の上部半分の下の岩盤は、放水路の中央部の下で押し流された岩盤よりもはるかに強固であるように思われる。さらに、落下する水の力によって元のクレーターが深い滝壺に掘り下げられ、それが水圧クッションとして機能し、放水路にさらなる損傷を与えたかもしれないエネルギーの多くを消散させた。[39]
調査
連邦エネルギー規制委員会（FERC）は、カリフォルニア州水資源局（DWR）に、ダムを評価して勧告を出すために5人の独立した専門家チームを編成するよう命じた。[40] 2017年2月17日、DWRは、オロビルダムの原因を調査し、修理を検討し、コメントするために、独立したコンサルタント委員会（BOC）を委託した。[41] BOCが作成した覚書（報告書）は、DWRのウェブサイトに掲載されている。[42] DWRはまた、操作、管理、構造設計、地質条件の影響を含む放水路事故の原因を特定するために独立した鑑識チーム（IFT）を編成し、IFTは2018年1月に約600ページの報告書を発表した。 [10] [43] DWRはまた、2017～2018年の洪水シーズンにダムを安全にするための修理計画の即時監視、検討、承認を行うよう、フルタイムのFERCスタッフに要請した。[43]
水資源局 2017-18 年度業務計画
DWRはオロビル湖の2017/2018年洪水制御シーズン運用計画を策定した。[44]
公聴会
2017年5月11日、公聴会が開かれた。公聴会では、カリフォルニア州水資源局が放水路の設計で警告サインを無視していたとして批判された。ビュート郡監督官も、郡がダム関連サービスに年間530万ドルを費やさなければならなかったのに州から補償を受けなかったため、水資源局がオーロビルとの約束を破ったと不満を述べた。目撃者らはまた、水資源局が安全を真剣に考えていなかったと述べた。[45]
修理
主放水路は2018年11月1日までに無事再建された。[46]
2017～2018年度の運用計画によると、DWRは翌冬に放水路を使用しなければならない可能性を減らすため、オロビル湖の水位を通常より低く維持した。[44]
2018年から2019年にかけての放水路修理の第2フェーズでは、第1フェーズで行われた主放水路の仮修理が撤去され、鉄筋コンクリート構造に置き換えられました。[47]
2019年4月2日、上流での大雨のため、DWRは新しく再建された放水路から毎秒8,300立方フィート（240 m 3 /秒）の速度で放水を開始しました。[49]放水路がより高い流量でどのように機能するかをテストするために、4月7日に放水量は毎秒25,000立方フィート（710 m 3 /秒）に増加されました。4月9日には毎秒15,000立方フィート（420 m 3 /秒）に減らされました。
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さらに読む
- 独立鑑識チーム報告書 オロビルダム放水路事故(PDF) (レポート)。2018 年 1 月。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、2017 年のオロビルダム危機に関連するメディアがあります。
- ウェイバックマシンのオロビル放水路事故（2017年8月21日アーカイブ）
- オロビル放水路事故の写真ギャラリー | カリフォルニア州水資源局
- オロビルダムの放水路で実際に何が起こったのか? | 実用エンジニアリング (YouTube)