Published July 9, 2021 | Version v1
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The catastrophe of the Niedów dam – the causes of the dam's breach, its development and consequences

  • 1. University of Science and Technology

Description

Abstract. Due to extreme rainfall in 2010 in the Lusatian Neisse River catchment area, a flood event with a return period of over 100 years occurred, leading to the failure of the Niedów dam. The earth-type dam was washed away, resulting in the rapid release of nearly 8.5 million m3 of water and the flooding of the downstream area with substantial material losses. The paper analyses the conditions and causes of the dam's failure, with special attention given to the mechanism and dynamics of the compound breaching process, in which the dam's upstreeam slope reinforcement played a remarkable role. The paper also describes a numerical approach for simulating a combined flood event along the Lusatian Neisse River with the use of a two-dimensional hydrodynamic model (MIKE21). The flood event occurred downstream from the dam. Considering the specific local conditions and available data set, an iterative solution of the unsteady state problem is proposed. This approach enables realistic flood propagation estimates to be delivered, the dam breach outflow to be reconstructed, and several important answers concerning the consequences of the dam's failure to be provided.

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Translated Description (Arabic)

الخلاصة. بسبب هطول الأمطار الغزيرة في عام 2010 في منطقة مستجمعات مياه نهر لوساتيان نيس، حدث فيضان مع فترة عودة تزيد عن 100 عام، مما أدى إلى فشل سد نيدو. تم جرف السد الأرضي، مما أدى إلى الإفراج السريع عن ما يقرب من 8.5 مليون متر مكعب من المياه وإغراق منطقة المصب بخسائر مادية كبيرة. تحلل الورقة ظروف وأسباب فشل السد، مع إيلاء اهتمام خاص لآلية وديناميكيات عملية اختراق المركب، والتي لعب فيها تقوية المنحدر العلوي للسد دورًا ملحوظًا. تصف الورقة أيضًا نهجًا عدديًا لمحاكاة حدث فيضان مشترك على طول نهر لوساتيان نيس باستخدام نموذج هيدروديناميكي ثنائي الأبعاد (MIKE21). حدث الفيضان في اتجاه مجرى النهر من السد. بالنظر إلى الظروف المحلية المحددة ومجموعة البيانات المتاحة، يُقترح حل تكراري لمشكلة الحالة غير المستقرة. يتيح هذا النهج تقديم تقديرات واقعية لانتشار الفيضانات، وإعادة بناء تدفق خرق السد، والعديد من الإجابات المهمة المتعلقة بعواقب فشل السد.

Translated Description (French)

Résumé. En raison des précipitations extrêmes de 2010 dans le bassin versant de la rivière Lusace Neisse, un événement d'inondation avec une période de retour de plus de 100 ans s'est produit, entraînant la défaillance du barrage de Niedów. Le barrage de type terre a été emporté, entraînant la libération rapide de près de 8,5 millions de m3 d'eau et l'inondation de la zone en aval avec des pertes matérielles substantielles. L'article analyse les conditions et les causes de la défaillance du barrage, en accordant une attention particulière au mécanisme et à la dynamique du processus de rupture du composé, dans lequel le renforcement de la pente amont du barrage a joué un rôle remarquable. L'article décrit également une approche numérique pour simuler une inondation combinée le long de la rivière Lusace Neisse à l'aide d'un modèle hydrodynamique bidimensionnel (MIKE21). L'inondation s'est produite en aval du barrage. Compte tenu des conditions locales spécifiques et de l'ensemble de données disponibles, une solution itérative du problème de l'état instable est proposée. Cette approche permet de fournir des estimations réalistes de la propagation des inondations, de reconstruire le débit de sortie de la rupture du barrage et de fournir plusieurs réponses importantes concernant les conséquences de la défaillance du barrage.

Translated Description (Spanish)

Resumen. Debido a las precipitaciones extremas en 2010 en el área de captación del río Lusacia Neisse, se produjo una inundación con un período de retorno de más de 100 años, lo que llevó a la falla de la presa de Niedów. La presa de tipo terrestre fue arrastrada por el agua, lo que resultó en la rápida liberación de casi 8,5 millones de m3 de agua y la inundación del área aguas abajo con pérdidas materiales sustanciales. El documento analiza las condiciones y causas de la falla de la presa, prestando especial atención al mecanismo y la dinámica del proceso de ruptura del compuesto, en el que el refuerzo del talud hacia arriba de la presa desempeñó un papel notable. El documento también describe un enfoque numérico para simular un evento de inundación combinada a lo largo del río Lusatian Neisse con el uso de un modelo hidrodinámico bidimensional (MIKE21). El evento de inundación ocurrió aguas abajo de la presa. Teniendo en cuenta las condiciones locales específicas y el conjunto de datos disponibles, se propone una solución iterativa del problema del estado inestable. Este enfoque permite entregar estimaciones realistas de propagación de inundaciones, reconstruir el flujo de salida de la ruptura de la presa y proporcionar varias respuestas importantes sobre las consecuencias de la falla de la presa.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
كارثة سد نيدو – أسباب خرق السد وتطوره وعواقبه
Translated title (French)
La catastrophe du barrage de Niedów – les causes de la rupture du barrage, son développement et ses conséquences
Translated title (Spanish)
La catástrofe de la presa de Niedów: las causas de la ruptura de la presa, su desarrollo y sus consecuencias

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3191869348
DOI
10.5194/nhess-2021-199

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Yemen