Torrentregn i Midlands och norra England som såg en halv månads regn falla på en dag fick sådana vattenvolymer att passera genom utloppet av Toddbrook Reservoir-dammen, ovanför staden Whaley Bridge i Derbyshire, att den skyddande betongbeklädnaden var skadad – tillräckligt illa för att dammen riskerade att rasa helt.
Om dammen skulle gå sönder skulle detta vara den första dambacken i Storbritannien sedan 1925, när Llyn Eigiau-dammen brast när dess grunder gick sönder i Wales, och dess översvämningsvatten överträffade Coedty-reservoardammen nedströms, vilket gör att den också misslyckas och översvämmar dalen till priset av 16 liv. Med nödarbete på gång och mer regnprognos, detta är fortfarande en mycket verklig möjlighet för Whaley Bridge-dammen.
Dammen ovanför Whaley Bridge är en jordfyllnings- eller banvallsdamm byggd på 1830-talet med en blandning av jord och grus. Den enorma mängden vatten som forsade ner genom kullarna i Derbyshire's Peak District från det kraftiga regnet innebar att översvämningsvattnet ökade reservoarens vattennivå upp till dammens krön och ut på betongbrunnen. De flesta dammar är utrustade med dessa betongkonstruktioner för säker och kontrollerad utsläpp av alltför mycket översvämningsvatten nedströms.
Men i Whaley Bridge har betongbrunnen kollapsat under strömmen av höghastighetsvatten, lämnar ett rejält hål tvärs över cirka en femtedel av utloppets yta. Faktiskt, den nuvarande betongbrunnen installerades vid Whaley Bridge omkring 1969 efter att den drabbats av liknande skador vintern 1964.
Spillways är avgörande för säkerheten för jordfyllningsdammar:de är ett tåligt skyddande lager över själva jordvallen, utan vilken en ihållande övertoppning av vatten kan skölja bort hela dammen mycket snabbt. Övertoppning av jordfyllningsdammar är strängt förbjudet:vatten bör istället kanaliseras endast genom betongbrunnen. Jordfyllningsdammfel från övertoppning på grund av kraftiga regn har hänt tidigare, till exempel avbrottet av jordfyllningsdammen i Niedow i Polen 2010, där dammen var helt bortspolad på mindre än en timme. Utloppet av Oroville Dam i Kalifornien kollapsade också under en ström av översvämningsvatten och krävde stora reparationer, även om dammen överlevde intakt.
När utsläppet är skadat som vid Whaley Bridge, dammen är i princip försvarslös mot ytterligare översvämningar. När nederbörden fortsätter, dessa hål kan bli större, ytterligare erodera dammen och försvaga dess styrka mot kraften från reservoarvattnet bakom den.
Kämpar mot naturens krafter
Det bör då stå klart att dammar för jordfyllning är extremt sårbara utan skydd av deras utsläpp. Vid nästan 50 år gammal, den tunna grå linjen av betong som skyddar staden Whaley Bridge från reservoaren bara en mil bort har nått slutet av sin livstid. Att misslyckas med att investera i och underhålla dessa strukturer är hänsynslöst.
I fallet med Toddbrook Reservoir, bilder av det skadade bräddavloppet kan tyda på bristande underhåll. Drönarbilder som togs av Miles Haslam 2016 visar växter och gräs som växer på ytan av spillwayen. Detta kan betyda att betongytan redan kan ha spruckit, eller till och med att grunden för betongavloppet hade underminerats, låta växtlivet växa. Allt detta bör bli föremål för en framtida utredning.
Betongytor ska underhållas och hållas släta och rena, utan sprickor eller hål. Med vatten som strömmar över brädden i mycket höga hastigheter på upp till 60-70 mph, varje liten spricka eller hål kommer att utsättas för enorma krafter som kommer att påskynda erosionsskador. Detta liknar den skadliga effekten av att träffa ett hål i vägen vid körning i höga hastigheter.
Jordfyllningsdammar är den vanligaste typen av dammar, i Storbritannien och även över hela världen, på grund av den lätta tillgången på jord- och grusmaterial och deras billigare byggkostnader. Cirka 80 % av dammarna i världen är av typ jordfyllning. Enligt British Dam Society finns det cirka 3, 000 dammar av varierande storlek i Storbritannien.
Med tanke på incidenten med Whaley Bridge-dammen, det är viktigt att dessa dammar inspekteras noggrant för att övervaka det strukturella tillståndet för deras spillways och deras vattenutsläppskapacitet. Den normala livslängden för betongkonstruktioner som dessa är cirka 50 år, utöver vilket de antingen bör rehabiliteras omfattande, eller avvecklas. De intensiva översvämningarna som setts under de senaste åren i Storbritannien och över hela världen kan tyda på att den maximala översvämningskapaciteten för vilken dessa dammavlopp konstruerades har överskridits, och de måste uppgraderas, eller nya avlopp tillkommit.
Det är helt klart från data om dammfel i Storbritannien och världen över att den vanligaste orsaken är att dammen övertoppas på grund av utsläppets otillräckliga kapacitet att släppa ut översvämningsvatten, på grund av skada eller design. Lärdomen från Whaley Bridge-dammen är att underhållet av dammutsläpp inte kan ignoreras – under några omständigheter eller till varje pris.
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln. 
