Seletøy 180 milliarder kubikkmeter av vann på en overflate av 5500 km²: fyllingen av Kariba-dammen mellom 1958 og 1963, på grensen mellom Zambia Og Zimbabweskapte ikke bare det største kunstige reservoaret på planeten etter kapasitet, men fulgte ca 2000 seismiske sjokksom kulminerte med et kraftig jordskjelv med styrke 6,1 den 23. september 1963, og tvang geoteknisk vitenskap til å avgrense reglene for bergmekanikk og sikkerheten til store hydrauliske verk.
Kariba vannkraftverk
Der demning Av Kariba er et enormt hydraulisk ingeniørarbeid som ble bygget i Kariba-juvet langs Zambezi-elvens løp, på grensen mellom Zambia Og Zimbabwe. Designet på 1950-tallet, består hovedkonstruksjonen av en dobbeltbuet armert betongbuedam, karakterisert ved en høyde på 128 meter og en kroning av utviklingen av 579 meter.
Arbeidet ble utført for å tilfredsstille det store energibehovet til kobbergruveindustrien (i den zambiske Copperbelt-regionen) og for å støtte den industrielle utviklingen i begge nabolandene. Vannkraftkomplekset bruker to distinkte underjordiske kraftverk (Kariba South Bank i Zimbabwe og Kariba North Bank i Zambia), med en total installert effekt på rundt 2000 MW.
Det kunstige bassenget generert av demningen – Karibasjøen – har en forlengelse på mer enn 1000 meter 280 kilometer lang og når en maksimal bredde på 40 kilometerog er i stand til å beholde en vannmasse som er i stand til lokalt å endre den geodetiske topografien og fordelingen av jordskorpemasser.
Fenomenet indusert seismisitet
Der reservoar-indusert seismisitet (kjent i vitenskapen som Reservoar-indusert seismisitet eller RES) er et etablert geoteknisk og geofysisk fenomen der fyllingen av et reservoar er i stand til å endre den naturlige spenningen til jordskorpen, og forårsake reaktivering av eksisterende forkastninger. Når det gjelder Kariba-demningen, utgjorde tilstedeværelsen av et aktivt ekstensjonelt tektonisk system som kan tilskrives avleggerne av den østafrikanske riften den ideelle konteksten for seismisk utløsning.
Reservoaret virker i henhold til to grunnleggende hydrogeomekaniske mekanismer. Først av altOgumiddelbar hydrostatisk belastningseffekt, hvor akkumulering av 180 milliarder tonn vann genererer en plutselig økning i den totale normalspenningen og skjærspenningen på de underliggende forkastningsplanene. I et ekstensjonelt tektonisk regime øker denne økningen den destabiliserende komponenten langs forkastningen.
Vi har også en poretrykkdiffusjonseffekt. Faktisk, ettersom tiden går, siver vann gjennom mikrobruddene i bergmatrisen, og øker gradvis poretrykket på store dyp (5–10 km). Denne økningen reduserer direkte den effektive normale spenningen, og reduserer skjærmotstanden til forkastningen til det punktet at det forårsaker plutselig utglidning av blokkene. Ved Kariba begynte den seismiske sekvensen i 1959 under de tidlige stadiene av fyllingen, og kulminerte natt til 23. og 24. september 1963 med et hovedjordskjelv av styrke. 6.1 – 6.2, etterfulgt av hundrevis av etterskjelv. Kariba-hendelsen er historisk anerkjent som en av de klassiske tilfellene og blant de første store induserte jordskjelvene (RIS) studert i detalj.
Den økonomiske effekten av ingeniørarbeidet
Den økonomiske virkningen av Kariba-demningen er artikulert i en kompleks dualitet mellom det ekstraordinære presse på for regional utvikling hei store vedlikeholdskostnader dukket opp på lang sikt. Helt siden prosjektet ble implementert, har det representert den primære driveren for industrialiseringen av dette området på det afrikanske kontinentet, og garanterer den kontinuerlige og rimelige elektrisitetsforsyningen som er avgjørende for å drive den blomstrende kobbergruveindustrien i Zambia og produksjons- og bysektoren i Zimbabwe, og dekker omtrent halvparten av sistnevntes etterspørsel etter elektrisitet.
Det bør imidlertid også understrekes at dette enorme konkurransefortrinnet har generert en farlig avhengighet strukturelle. De langvarige tørkeperiodene som dessverre har påvirket Zambezi-elvebassenget de siste tiårene har drastisk redusert de nyttige reservoarvolumene, forårsaket alvorlige energikriser og langvarige industrielle strømbrudd som har lammet hele produksjonskjedene. I tillegg kommer de enorme økonomiske kostnadene for geoteknisk sikkerhet: For å unngå en katastrofal strukturell svikt, måtte internasjonale institusjoner som Verdensbanken, EU og Den afrikanske utviklingsbanken bevilge omtrent tre hundre millioner dollar for å finansiere komplekse restaurerings- og stabiliseringsarbeider av spredningsgropen og dammens bue. Den systemiske risikoen for en mulig kollaps, som også vil overvelde Cahora Bassa-infrastrukturen lenger nedstrøms i Mosambik, forvandler dermed den økonomiske styringen av arbeidet til en permanent budsjettmessig utfordring for hele regionen.
Miljøpåvirkning
Opprettelsen av Kariba-bassenget resulterte i en transformasjon irreversible av det naturlige økosystemet til Zambezi-elven, også ledsaget av dramatiske sosio-miljømessige konsekvenser. Den første ødeleggende påvirkningen skjedde under fyllingsfasen av reservoaret, som gikk under vann fem tusen kvadratkilometer med fruktbare landområder og skogerog tvinger tvangsflytting av mer enn 57 tusen mennesker som tilhører den lokale urbefolkningen. Denne massebevegelsen, kjent som Operation Resettlement, slo dessverre tusen år gamle samfunn i oppløsning og feide bort tradisjonelle landbruksøkonomier basert på de naturlige flommene i elven.
Den raske stigningen av vannet fanget også fauna vill lokalenoe som gjorde en av de mest imponerende dyreredningsaksjonene i historien nødvendig, Operation Noah, hvor over seks tusen eksemplarer inkludert elefanter, neshorn og kattedyr ble reddet og overført til beskyttede områder. Infrastrukturen forstyrret også for alltid den hydrologiske kontinuiteten til Zambezi, dramatisk endret sedimentdynamikken og slettet sesongflommen som holdt liv i det biologiske mangfoldet i Mana Pools flomslettene og fruktbarheten til elvedeltaet i Mosambik. Disse økologiske ubalansene er ledsaget direkte hydrogeotekniske kritiske spørsmål: den kombinerte virkningen av høytrykksutslipp og indusert seismisitet har gravd en dyp erosjonskløft i grunnfjellet nedstrøms for demningen, og permanent endret den omkringliggende geomorfologiske og elvekonteksten.
