Høyde og volum avgjør hvor farlig et dambrudd kan bli
Da en gruvedam brast i Brasil i 2019, skylte nesten ti millioner kubikkmeter giftig slam nedover dalen og tok over 270 menneskeliv. Nå viser en prisvinnende studie fra Norges Geotekniske Institutt (NGI) at høyden på dammen er avgjørende for å forstå konsekvensene av et brudd.
Etter Brumadinho-ulykken i Brasil i 2019 ble landskapet forvandlet til et gjørmehav. Dambruddet er et av de mest alvorlige i moderne tid. ( Eric Marmor / IDF Spokesperson's Unit)
En gruveavfallsdam er et kunstig basseng som holder tilbake avfall fra gruvedrift. For å utvinne metaller som jern, kobber eller gull knuses fjellet til pulver og blandes med store mengder vann og kjemikalier. Resultatet er en våt, gjørmete masse – gruveavfall – som må lagres trygt. Gruveselskaper bygger derfor demninger for å holde dette avfallet tilbake. Bak slike dammer kan det hope seg opp enorme mengder slam og vann, som i praksis danner kunstige innsjøer.
Damhøyde har betydning
Hvis en dam brister, kan følgene bli dramatiske. Et kjent eksempel er ulykken i Brumadinho i Brasil i 2019, der nesten ti millioner kubikkmeter slam fosset ut. Flodbølgen tok livet av over 270 mennesker og ødela naturen i dalen for flere tiår framover.
Forskere ved NGI har analysert en oppdatert, global database over dambrudd for å finne ut hvilke faktorer som best forklarer hvor mye masse som faktisk slippes ut når en dam kollapser.
– Tidligere har man ofte bare sett på det totale lagringsvolumet som indikator for hvor mye som kan slippes ut. Vi har vist at dersom man også tar med høyden på dammen, får man en bedre beregning av utslippsvolumet, sier forsker Luca Piciullo, som ledet studien. Han jobber til daglig som seniorspesialist på damsikkerhet ved NGI. Studien er gjort sammen med Erlend Briseid Storrøsten, Zhongqiang Liu, Farrokh Nadim og Suzanne Lacasse, alle forskere ved NGI.
Luca Piciullo er førsteforfatter av en prisvinnende artikkel som gir nye innsikter i hvordan konsekvensene av dambrudd kan beregnes. ( NGI)
Upstream-metoden skiller seg ut
Analysen viser at byggemetoden også spiller en stor rolle for sikkerheten. Den såkalte upstream-metoden – der nye lag av dammen bygges oppå vått gruveavfall – er tydelig overrepresentert i ulykkesstatistikken.
– Metoden er billig og mye brukt, men gir en mindre stabil struktur. Våre data bekrefter at upstream-dammer er spesielt utsatt for likvifaksjon – et fenomen der faste masser plutselig mister bæreevnen og begynner å oppføre seg som en væske. I Norge ser vi noe lignende i kvikkleireskred, forklarer Piciullo.
Forskerne undersøkte også om størrelsen på vannspeilet, altså arealet av vannet som samler seg på toppen av dammen, påvirket hvor mye slam som slippes ut ved et dambrudd. I motsetning til tidligere antakelser fant de ingen slik sammenheng.
Prisbelønt artikkel
A new look at the statistics of tailings dam failures er navnet på artikkelen som er publisert i det internasjonale tidsskriftet Engineering Geology, utgitt av Elsevier, et av verdens største vitenskapelige forlag. I 2025 ble artikkelen kåret til en av tidsskriftets seks beste publikasjoner fra de siste tre årene, basert på fagfellevurdering og siteringer.
– Det er et privilegium og en stor ære å motta Best Paper Award 2025. Målet med forskningen er å gi både bransjen og forskningsmiljøene en mer pålitelig, databassert metode for å beregne hvor mye masse som faktisk vil slippes ut dersom en gruvedam kollapser, sier Piciullo.
Kilde:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013795222001429?via%3Dihub