1923年12月1日清晨,意大利阿尔卑斯山区的格莱诺大坝中央坝段崩塌。约450万立方米的水从宽约80米的决口涌出。水库在几分钟内泄空,灾难继续沿河谷向下游延伸。[1]
档案照片里,一排残存的支墩在决口旁戛然而止,下方的砌体仍清晰可见。[1] 这个早晨留下的疑问,也凝结在照片之中:一座大坝为何会失去中段,而相当一部分坝体依然屹立?
要理清那天早晨的经过,需要分别追踪三个过程:坝体怎样崩塌,泄出的水怎样奔向下游,以及人们怎样穿行在受灾的山谷里,逐步查明破坏的范围。每个过程都留下了不同的证据。
既有基座上的设计变更
最初的方案是一座重力坝,以厚重坝体自身的重量抵抗水压。美国垦务局出版的罗伯特·B. 詹森(Robert B. Jansen)所著《大坝与公共安全》记载,官方审查尚在进行,承包商就已将方案改为连拱坝。[2]
最终建成的大坝结合了两种受力方式。砌体基座封住峡谷最深处,上面建起较轻的钢筋混凝土坝体中央段,拱体将荷载传给支墩。两翼坝段则直接坐落在岩石上。沿坝顶重复排列的形状,掩住了下方承托条件的变化。[2]
詹森记述了材料与施工质量上的问题,包括在规定使用水泥砂浆的部位采用石灰砂浆,以及混凝土孔隙过多。大坝的强度还取决于图纸轮廓以外的细节:荷载必须经过实际的接缝和砌体传递。整齐重复的拱体,其受力仍受制于下方薄弱的承托部位。[2]
真正有待检验的是:水库蓄满之后,这种组合能否如设计者所预期的那样承受荷载。施工完成与性能得到验证,是两件不同的事;眼前已经落成的大坝,却容易让人把两者视为同一项成果。
裂口逐步扩大
大坝看守人留下了一份难得的溃坝目击证词。马尔科·皮洛蒂(Marco Pilotti)及同事在2011年的水力学重建研究中,依据他在庭审中的陈述,将最初崩塌的时间定在早上7:05。研究描述,先是一座支墩及相邻拱体倒下,此后又经历两个阶段的崩塌,决口随之扩大。看守人估计,水库泄空用了12–15分钟。[1]
这一过程为通常所说的“大坝溃决”补上了具体形态:承托部位接连失效,坝体逐步敞开。屏障出现缺口,水便开始外泄;中央坝段消失后,两翼仍能站立,库水则从中间泄出。
皮洛蒂团队对其中一些阶段之间的间隔作了估计。[1] 因而,崩塌的先后顺序有证词可据,若要逐秒还原,则需要研究者当时缺少的证据。
洪水沿河谷奔流
美国垦务局的2014年溃坝与洪水事件案例汇编草案,依据这项水力学研究及其他记述,将洪水抵达达尔福(Darfo)的时间列为约45分钟。汇编记载,洪水沿德佐河(Dezzo)造成破坏,随后继续顺奥廖河(Oglio)向伊塞奥湖(Lake Iseo)传播,这一段的损害较轻。其中估计死亡人数至少为356人,这个数字表明人数下限,不能据此认定所有遇难者都已逐一计入。[3]
仅凭距离,很难体会这场洪水的危险。汇编描述了一条陡峭、狭窄的行洪路线,并将此次洪水列为破坏性很强的事件。文中的水深和流速出自模型计算,并非当时在急流旁用仪器测得。地面遭冲刷、聚落被摧毁的照片,则从另一类证据中印证了洪水的破坏。[3]
洪水抵达与流量达到峰值,也需要分别辨认。模型能够给出某地最大流量出现的时刻,这一时刻与洪水最早抵达的时间未必重合。洪水在途中奔流的时间,能否成为人们采取行动的预警时间,还取决于有人识别危险、传递消息,并让消息抵达能够作出应对的人。汇编记载,这次事件没有预警。[3]
大坝一旦出现决口,灾难的范围便远远越过了坝址。在绵延数公里的山谷里,原本相隔遥远的地方,被奔涌而来的库水连在了一起。
逆流而上,追寻灾情
1923年12月3日的《贝加莫回声报》(L’Eco di Bergamo)头版,保存了人们查明灾情时遇到的困难。据报道,最初混乱的消息指向洛韦雷(Lovere)附近的一场灾难。报社人员先赶到那里,得知事情牵涉格莱诺大坝,又继续前往受灾聚落。[4]
抵达灾难源头之前,他们先在下游遇见了灾难的后果。报道写到沿奥廖河漂来的残骸、科尔纳(Corna)一带被毁的住宅和工作场所,以及受损的维亚马拉公路(Via Mala)。这条公路的破坏,让从卡莫尼卡谷地(Val Camonica)进入斯卡尔韦谷地(Val di Scalve)的交通受阻。记者需要绕行普雷索拉纳(Presolana)一带,从另一个方向接近灾区。[4]
这些记述同时留下了交通与消息传递受阻的证据。道路断裂,目击者和救援人员的行进、消息的传递都被拖慢。报纸对失踪者下落的疑问属于灾后最初的混乱,编录最终遇难者名册时,需要保留这份报道当时的认知限度。它的价值也正在于此:人们已经开始应对灾难,眼前的灾情却仍残缺不全。[4]
水退之后,追问崩塌的起点
后来的工程师能够检验材料和残存的混凝土,触发崩塌的最初位移却更难还原。美国垦务局2019年关于混凝土支墩坝的章节概述了官方解释:砌体基座沉降,引发异常应力;渗漏与石灰砂浆流失,被列为这一过程中的成因。该章同时指出证据的缺口:灾后观察到的基座大体完整,却缺少能够确定沉降幅度的灾前、灾后对照测量。[5]
这一保留意见不能据以证明大坝可靠。结构破坏已有记录可证,最初位移却缺少完整的测量资料。沉降解释最有力的依据,是薄弱基座与上方坝体受损之间的联系;它的薄弱之处,则是缺少对基座位移的测量。现存照片也无法补足这项测量。[5]
责任认定经历了更长的时间。恩里卡·贝卢科(Enrica Belluco)与路易吉·达德波(Luigi Da Deppo)在百年纪念文章中记载,业主 V. Viganò 与设计者兼施工负责人 G. B. Santangelo 于1927年被定罪;1928年,Santangelo 在上诉中因证据不足获判无罪。[6] 历史记述若停在初次判决,便会误述最终结果;而上诉之后,那些有待解释的物证仍然留存。
把这些区别保留下来,格莱诺的历史才能看得清楚。看守人的证词追踪坝体如何解体,洪水重建研究追踪水流如何穿过地形,报纸则追踪人们如何艰难地赶往灾区。这些材料共同还原了那个早晨:水库早已泄空,下游各地的人们仍在面对它释放出来的洪水。
资料来源
- Marco Pilotti、Andrea Maranzoni、Massimo Tomirotti、Giulia Valerio,《1923年格莱诺溃坝:案例研究与数值模拟》(“1923 Gleno Dam Break: Case Study and Numerical Modeling”),《水力工程学报》(Journal of Hydraulic Engineering)137(4),2011年,第480–492页——事件时间线、看守人证词、决口形成顺序及建模假设;布雷西亚大学提供的PDF。
- Robert B. Jansen,《大坝与公共安全》(Dams and Public Safety),美国垦务局,1983年,第148–149页——设计变更、承托砌体及施工缺陷(PDF)。
- 美国垦务局,《RCEM:溃坝与洪水事件案例汇编》(RCEM: Dam Failure and Flood Event Case History Compilation),2014年2月中期草案,第20–21页——格莱诺洪水传播、灾害后果、预警分类,以及水力计算结果与历史证据的区别(PDF)。
- 《贝加莫回声报》(L’Eco di Bergamo),1923年12月3日头版——来自受灾河谷的同期报道;贝加莫大学保存的报纸扫描件(意大利语,PDF)。
- 美国垦务局,《混凝土支墩坝风险分析》(“Risk Analysis for Concrete Buttress Dams”),2019年7月,E-5.10.1节,第E-5-18–19页——官方沉降解释及现存测量资料的局限(PDF)。
- Enrica Belluco、Luigi Da Deppo,《1923–2023:格莱诺大坝溃决百年》(“1923–2023: The Centenary of the Gleno Dam’s Failure”),ICIRBM 2023——帕多瓦大学知识库收录的会议论文摘要,包含审判与上诉结果。