Denne artikkelen er produsert og finansiert av Norges Geotekniske Institutt - les mer.
Ny studie: Dette 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. En norsk studie viser hva som kan være 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.(Foto: Eric Marmor / IDF Spokesperson's Unit)
Norges Geotekniske InstituttNorges GeotekniskeInstitutt
Publisert
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. En gruveavfallsdam er et kunstig basseng som holder tilbake avfall fra gruvedrift.
Gruveselskaper bygger derfor demninger for å holde dette avfallet
tilbake. Bak slike dammer kan det hope seg opp enorme mengder slam og vann. I praksis danner disse 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 fosset nesten ti millioner kubikkmeter slam ut. Flodbølgen tok livet av over
270 mennesker. Den ødela dessuten naturen i dalen for flere tiår framover.
– Tidligere har man ofte bare sett på det totale lagringsvolumet som indikator for hvor mye som kan slippes ut, sier forsker Luca Piciullo.(Foto: NGI)
Forskere ved Norges Geotekniske Institutt (NGI) har analysert en
oppdatert, global database over dambrudd.
Det var 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.
Det sier forsker Luca Piciullo. Han ledet studien. Han jobber til
daglig som seniorspesialist på damsikkerhet ved 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 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 påvirket hvor mye slam som slippes ut ved et dambrudd. Det vil si hvor stort arealet av vannet som samler seg på toppen av dammen er.
I motsetning til
tidligere antakelser fant de ingen slik sammenheng.
En mer pålitelig metode
– Målet med forskningen er å gi både bransjen og forskningsmiljøene en mer pålitelig, databasert metode for å beregne hvor mye masse som faktisk vil slippes ut, dersom en gruvedam kollapser, sier Piciullo.
Den vitenskapelige artikkelen fra studien ble i 2025 kåret til en av tidsskriftet Engineering Geology's seks beste publikasjoner fra de siste
tre årene, basert på fagfellevurdering og siteringer.
Gruveavfall og byggemetoder for gruveavfallsdammer
Gruveavfall er restprodukter
fra gruvedrift: Knust berg blandet med vann og kjemikalier fra
utvinningsprosessen. Slammet pumpes som en våt masse inn i store basseng bak
dammer – såkalte gruveavfallsdammer.
Upstream-metoden bygger dammen gradvis oppover ved å legge nye lag
oppå vått gruveavfall. Billig, men minst stabil og mest utsatt for brudd.
Downstream-metoden bygger nye lag utover, på den tørre yttersiden av
dammen. Dette gir en bredere og mer stabil base, men er dyrere og krever mer
plass.
Centerline-metoden er en kombinasjon: Nye lag legges direkte på
damkronen, slik at basen delvis utvides utover. Mer stabil enn upstream, men
mindre robust enn downstream.
