1963年10月9日:瓦依昂

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“要知道,那座山 -”

它不会静止不动。”

“相信我,它是个麻烦制造者 -”


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“你可以问任何人。”"

《隆加罗内的民谣》,作者:Beppe Chierici,1969年

瓦依昂(也作瓦伊翁特)山谷的上部特征是拥有一个大型集水区,该区域被古代冰川活动磨平,下部是瓦依昂河侵蚀形成的狭窄峡谷。

这种地貌和附近的工业使这个山谷成为建造水坝和水力发电站的理想地点。

瓦依昂大坝的建设始于1956年,于1960年竣工,当时它是世界上最高的双曲拱坝——坝高261.6米,坝顶宽190米,蓄水量为1.5亿至1.68亿立方米。

视频1. 制作了一部电影来记录瓦依昂大坝的建设过程,当时它被认为是建筑和工程的奇迹。

水库的蓄水始于1960年2月,同年10月,湖水已深达170米。不久之后,在托克山的山坡上发现了裂缝,11月4日,湖水深达180米时,发生了70万立方米的滑坡,但没有造成任何后果。

由于这次滑坡和在托克山观察到的位移发生在水库蓄水期间,因此人们认为,山坡上水位上升和孔隙水压力是最重要的不稳定因素。通过缓慢升高水库水位,希望位移也会减慢。这一策略在1963年年中之前是成功的,但在4月至5月期间,水库深度从195米迅速增加到230米。位移略有增加,但从未超过每天0.3厘米。到7月中旬,水深达到240米,一些控制点表明位移略有增加,达到每天0.5厘米,然后在8月中旬达到每天0.8厘米。

9月初,湖水深度为245米,位移加速至每天3.5厘米。9月下旬,为了减缓整个山坡的位移,再次降低了水位——10月9日,水库深度最终降至235米。即便如此,山坡仍在继续移动并加速,达到每天20厘米以上。

1963年10月9日,当地时间22:39,托克山的一部分崩塌。在估计30至40秒内,2.4亿至2.7亿立方米的物质倾泻入水库,完全填满了大坝后方400米深的峡谷。滑坡冲击产生的波浪在对岸向上蔓延了140米,到达了埃尔托村的一些建筑物。当时,水库蓄水量为1.15亿立方米。滑坡将部分水推出湖面,产生了一个最大高度为230-240米的波浪。一个100至150米高的波浪越过大坝,进入瓦依昂峡谷,朝着更大、人口稠密的皮亚韦河谷方向而去。

海浪摧毁了隆加罗内、皮拉戈、维拉诺瓦、里瓦尔塔和法埃等村庄,在不到15分钟的时间里,超过2000人丧生——许多尸体从未被找到。

图1. 1963年10月9日之后瓦依昂山谷的航拍照片(公共领域图像),另请与滑坡发生前拍摄的照片进行比较。

视频2. 显示了最终滑坡的运动和产生的波浪的方向。

在20世纪20年代后期,建筑工地的地质调查就已经开始了。该地区的特点是侏罗纪/白垩纪至始新世的泥灰岩和石灰岩地层,这些地层褶皱成一个大的褶皱,山谷沿着褶皱轴线延伸。在1956年至1960年间,人们意识到托克山的山坡比预期的更容易发生不稳定,因为山体的外侧坡面由古代滑坡沉积物而非坚固的岩石组成。事件发生后的研究证实,在Fonzaso组(仅10-40米厚的地层)的石灰岩中存在夹层状的绿色泥岩(5-10厘米厚),这些泥岩是史前滑坡的滑动面,并在1963年的滑坡中被重新激活。

山体内水位上升(跟随湖水位)以及1963年8月、9月和10月的强降雨,使本已不稳定的情况变得更加不稳定。

图2. 瓦依昂事件记录摘要,根据MÜLLER 1964年和BELLONI & STEFANI 1992年修改——地质调查和提出的模型、降水、水库水位和地下水位(用压水管计测量)以及位移速率。最后一次水库水位上升还伴随着来自托克山山坡的更强烈的地震。另请注意,1961年后地下水位如何与水库水位同步,这表明山中先前隔离的含水层(通过滑动面?)与湖泊相连。

但地质只是造成这场灾难的一个因素:灾难发生后,启动了一项法律调查,以查明可能的人为责任。

三年多来,人们一直在监测位移,多位地质学家研究了山坡。在山体深处隧道的建设过程中,发现了具有破碎岩石的剪切带。

一些地质学家事后警告说,存在深层滑坡的风险,例如奥地利工程师利奥波德·穆勒在1960年,以及后来的意大利地质学家爱德华多·塞门扎弗朗哥·朱迪奇,但最悲观的观点被忽视了,反而采纳了意大利地质学家皮耶特罗·卡洛伊在1960年提出的具有更浅层滑动面的模型,尽管他一年后改变了看法。

事实上,正如1960年发生的那样,小规模滑坡一直是可以预料的,1961年甚至开始修建一条旁路隧道,以防止水库被滑坡部分阻塞。1961年,基于整个水库的小型模型的计算表明,(小型)滑坡进入湖泊可能会产生30米高的波浪。结果,建议水位为海拔700米(1963年超过了10米)。

将自然事件(阿尔卑斯山的滑坡并不罕见)转变为灾难的重要因素是责任不明确和混乱的局面,以及项目中各种相互冲突的利益。

当局、电力公司和政府持续拒绝最坏的情况——巨大的单体滑坡——部分原因是缺乏对如此大型滑坡的研究。在20世纪初,地质学家和工程师的兴趣主要集中在缓慢的质量运动上,如斜坡变形,这些在当时得到了更好的研究。瓦依昂悲剧发生后,人们的兴趣又转向了岩石力学和快速质量运动的研究。

还存在政治和经济利益冲突——巨额投资以及许多政治家直接参与“伟大的瓦依昂”项目的 promotion 和支持。

最后,大坝的所有权状况也不明确——大坝最初由一家私营公司发起,但在1963年3月,该项目被国有化。公司工程师和政府顾问观察到了位移增加,但最终没有人感到有责任向公众进行风险沟通。当在1963年9月最后几周和10月初意识到最坏的情况——超过2亿立方米体积的整体滑动正在发生时,已经太晚了。

参考书目

ABBOTT, P.L. (2009): 《自然灾害》。第8版。McGraw Hill Publisher, New York: 541

BELLONI, L.G. & STEFANI, R.F. (1992): 瓦依昂滑坡的自然和诱发地震活动。见:Semenza, E., Melidoro, G. (Eds.), Proc. 1963年瓦依昂滑坡会议,费拉拉,1986年。费拉拉大学,费拉拉:115-132

BORGATTI, L. & SOLDATI, M. (eds.): 《多洛米蒂山脉(意大利北部)的地貌和斜坡不稳定性:从冰川到最近的地貌学证据和工程地质应用》。野外考察指南P22,第32届国际地质大会,佛罗伦萨,2004年8月20-28日:53

HYNDMAN, D. & HYNDMAN, D. (2010): 《自然灾害和灾难》。第3版。Brooks/Cole Publisher, Belmont: 571

KILBURN, R.J.C. & PETLEY, D.N. (2003): 《预测巨型、灾难性斜坡坍塌:来自意大利北部瓦依昂的教训》。地貌学 54: 21-32

MÜLLER, L. (1964): 《瓦伊翁特山谷的岩石滑坡》。岩石力学与工程地质,第2卷(3/4): 10-16

ROSSI, D. & SEMENZA, E. (1965): 《托克山北坡及邻近地区1963年10月9日滑坡现象前后地质图》,比例尺1:5000。费拉拉大学地质研究所。

SEMENZA E. (2001): 《瓦伊翁特的故事——由发现滑坡的地质学家讲述》。K-flash edizioni, 费拉拉: 279

SUPERCHI, L.; FLORIS, M.; GHIROTTI, M.; GENEVOIS, R.; JABOYEDOFF, M. & STEAD, D. (2010): 《技术说明:关于灾难性瓦依昂滑坡的已发布和未发布数据地质数据库的实施》。自然灾害地球系统科学,10: 865-873

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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