Οι φυσικοί κίνδυνοι προκαλούνται από μεγάλης κλίμακας διαδικασίες και είναι πολύ δύσκολο να προβλεφθούν οι συνέπειες από τα φράγματα. Η μόνη μέθοδο για μείωση του κινδύνου αυτού είναι να σχεδιαστεί το φράγμα με τέτοιο τρόπο, ώστε να αντέξει ή να μειώσει τις επιπτώσεις των καταστροφικών φυσικών δυνάμεων. Σε περίπτωση σεισμών αυτό επιτυγχάνεται με λεπτομερή μελέτη του χώρου ανέγερσης – ενεργά ρήγματα, την πιθανότητα παραγωγής σεισμών, συχνότητα επανάληψης σεισμών, γεωτεχνικές ιδιότητες της περιοχής – και κατασκευάζοντας το φράγμα με αντισεισμική τεχνολογία, ώστε να αντέχει τη σεισμική δραστηριότητα χωρίς σημαντικές ζημιές.
Σε αντίθεση με την φυσική επικινδυνότητα μεγάλης κλίμακας, η επικινδυνότητα, που προκαλείται τεχνητά ή από τον ανθρώπινο παράγοντα μπορεί να μειωθεί με έγκαιρη παρέμβαση. Για παράδειγμα, ένα καλό δίκτυο παρακολούθησης σε πραγματικό χρόνο, το οποίο να μετρά τις παραμορφώσεις του φράγματος και των θεμελίων, μπορεί να προειδοποιεί, όταν οι παραμορφώσεις του συστήματος βρίσκονται κοντά σε θεωρητικά προβλεπόμενες κρίσιμες τιμές, οι οποίες υπολογίστηκαν κατά τον σχεδιασμό του φράγματος. Σε αυτή την περίπτωση το προσωπικό του φράγματος μπορεί να μειώσει την εισροή ή τον ρυθμό εκροής, ώστε να μειωθεί το ποσοστό παραμόρφωσης. Μία από τις σημαντικές επικινδυνότητες, που σχετίζονται με τα φράγματα και δημιουργείται από την ανθρώπινη δραστηριότητα είναι το φαινόμενο της σεισμικότητας, που προκαλείται από τον ταμιευτήρα (Reservoir-induced Seismicity – RIS). Υπάρχουν δύο κύρια μοντέλα RIS:
-
- απευθείας φόρτισης του φλοιού της γης από το βάρος του ταμιευτήρα,
- αύξηση της πίεσης πόρων του υγρού σε πορώδεις γεωλογικούς σχηματισμούς. Στην πρώτη περίπτωση, η φόρτιση μπορεί να απελευθερώσει φυσιολογική πίεση σε κάποιους τύπους τεκτονικών ρηγμάτων, μειώνοντας έτσι την αντίσταση τριβής σε τεκτονικές τάσεις και διευκολύνοντας την ολίσθηση κατά μήκος του ρήγματος, ενεργοποιώντας έτσι τον σεισμό. Στη δεύτερη περίπτωση η αντίσταση τριβής του ρήγματος μειώνεται λόγω της αύξησης της πίεσης πόρων. Καθώς η πίεση του νερού στους πόρους των πετρωμάτων μειώνεται, «λιπαίνει» τις επιφάνειες ολίσθησης του ρήγματος. Αυτό, ενεργοποιεί τα ρήγματα, τα οποία βρίσκονται ήδη υπό τεκτονική παραμόρφωση, αλλά λόγω της τριβής των επιφανειών των πετρωμάτων αδυνατούν να ολισθήσουν.
Ακόμα δεν είναι ξεκάθαρο αν μια δεξαμενή – επηρεάζει τη σεισμικότητα, ώστε να μπορεί να προβλεφθεί με ικανοποιητική ακρίβεια και να πραγματοποιηθούν τα απαραίτητα προληπτικά μέτρα. Στο πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζονται οι κύριοι κίνδυνοι και τα αντίστοιχα προστατευτικά τους μέτρα:
Σχόλια πάνω στον πίνακα:
(A) το προσωπικό του φράγματος μπορεί να διαχειριστεί και να ελέγξει τον εσωτερικό συναγερμό, που τέθηκε σε λειτουργία λόγω αφύσικης κατάστασης μπορεί να διευθετηθεί και να διαχειριστεί από το προσωπικό του φράγματος
(B) Μία κατάσταση είναι σε εξέλιξη, όταν το συμβάν, που παρατηρήθηκε τείνει να εξελιχθεί σε σοβαρό κίνδυνο για την ασφάλεια του φράγματος και του πληθυσμού κατάντη του φράγματος. Στο στάδιο αυτό, δεν είναι γνωστό εάν η κατάσταση μπορεί να τεθεί υπό έλεγχο.
(C) Μία επικείμενη κατάσταση έχει εξελιχθεί, όταν έχει γίνει σαφές ότι η εξέλιξη του συμβάντος ή της απειλής δεν μπορεί να σταματήσει αλλά οι συνέπειές του μπορούν να μετριαστούν, όπως η εκκένωση του πληθυσμού που κινδυνεύει.