ボールドウィンヒルズダムの災害
1963年、カリフォルニア州ロサンゼルスのダム決壊

北緯34°00′30″ 西経118°21′49″ / 北緯34.0082° 西経118.3636° / 34.0082; -118.3636

1963年の決壊後のボールドウィンヒルズ貯水池、南側からの眺め。ダムにできた裂け目は断層の配列と一致している。

ボールドウィンヒルズ ダム災害は、 1963 年 12 月 14 日(61 年前)にロサンゼルス南部のボールドウィン ヒルズ地区で発生しました。ボールドウィン ヒルズ貯水池のダムが壊滅的な破損を起こし、周囲の住宅地区が浸水しました。  （1963年12月14日）

ライニングの破損の兆候から始まり、東側の橋台からダムへの漏水が深刻化しました。3時間後、ダムは決壊し、「わずか77分ですべての水がクローバーデール通り、ラ・ブレア通り、ラ・シエネガ通り、ジェファーソン通りへと溢れ出しました。」[1]。この決壊により、2億9000万米ガロン（110万立方メートル）が流出し、[2] 5人が死亡し[3]、277戸の家屋が損壊しました。被害総額は1200万ドルに達し、 50万人が水不足に陥りました[ 4 ] 。浸水地域には約1万6000人が居住していました[5] 。懸命な救助活動により、さらなる人命損失は免れました。[要出典]

この貯水池は、1947年（78年前）から1951年（74年前）にかけて、ロサンゼルス水道電力局によって低い丘の頂上に建設されました。建設地は活断層線上にあり、この活断層線は、近隣でよく知られているニューポート・イングルウッド断層に付随するものでした。地層は貯水池として不安定であると考えられ、設計では基礎への浸透を防ぐため、圧縮された土層が敷かれました。断層線は計画段階で考慮されましたが、関係する技術者や地質学者の一部（全員ではない）は、重要ではないと判断しました。[6] （1947年） （1951年）

かつての貯水池は現在、ケネス・ハーン州立レクリエーションエリアの一部となっている。2013年の災害50周年を記念して、この場所に記念碑が設置された。[1]

死亡者数

死亡した5人はハッティ・シュワルツ、モーリス・クリフトン・キャロル、アーチ・ヤング、オーラ・G・ストラザーン、アーチー・V・マクドナルドであった。[1]

  • 70歳のストラサーンは法律秘書で、雇用主が行方不明になったと報告した[5]
  • 70歳のマクドナルド氏は、ロサンゼルス・ファニチャー・マートのエグゼクティブ・ディレクターを務めていた。「日曜日にバロナ・クリークでカルバーシティの若者が見つけた眼鏡は、マクドナルドの眼科医によって彼のものと確認された。」[5]
  • シュワルツさん（73歳）はビレッジグリーンの住民で、[7]ロデオとラブレア近くの溝で車の中で発見された。
  • モーリス・クリフトン・キャロル（60）もビレッジ・グリーンの住人だったが、遺体は数ブロック離れた場所で発見された[8]。
  • ビレッジグリーン在住のアーチ・ヤングさん（58歳）は、自宅から約1200メートル離れた瓦礫の山の中で発見された[8]

失敗の意義と診断

ボールドウィンヒルズ貯水池の決壊は、土木工学界から異例の注目を集め、現在もなお関心を集めている。この貯水池は第二次世界大戦中および戦後に構想、設計、建設された。当時はダム建設のペースが加速する一方で、壊滅的なダム決壊も発生しており、より安全な技術の必要性が示唆されていた。ボールドウィンヒルズダムの建設者であるロサンゼルス水道電力局は、ダム建設予定地の困難な地質条件を認識しており、過去の経験、特に1928年に400人以上が命を落としたセントフランシスダムの壊滅的な決壊[9] [10]から、都市部における小規模な貯水池であっても決壊が深刻な結果をもたらすことを熟知していた。ダムは原子力技術と同様に潜在的に危険であると認識されていたが、同時にアメリカ国民にとっては、危険を回避し、進歩的なアメリカの技術とそれに伴う社会的な利益を国内外に広める手段として、模範的な技術とみなされていた。[11]

ボールドウィンヒルズダムの設計者、技術者ラルフ・プロクターは、ロサンゼルス水道電力局の土木技師補佐として、決壊したセントフランシスダムの設計にも携わっていた。[12]その後、ダムの代替案を建設する際に、圧縮土を生産する新しい方法を考案した。[13]プロクターは、安全上の懸念や、自身の部署内で重要な設計詳細をめぐる意見の相違があったにもかかわらず、ボールドウィンヒルズプロジェクトを積極的に推進した。[6]

1963年後半、ボールドウィン・ヒルズの決壊が発生した時期は、偶然にももう一つの大きな公共災害が発生した時期でもありました。そのわずか2か月前、イタリアのヴァイヨント・ダムでは、貯水池への大規模な地滑りがセイシュ（静水圧）を引き起こし、ダムを越流させて下流の谷を洪水に見舞い、約2000人の死者を出しました。[14]

ボールドウィンヒルズ貯水池は、他の貯水池と同様に、地震、火災、戦争などの大災害の際にロサンゼルスの人々に安全な水を十分供給することを保証する目的で建設されたが、その崩壊は工学への信頼に打撃を与え、多くの著作や2つの専門家会議（1972年と1987年、参考文献を参照）のテーマとなった。この崩壊は、アースダム工学と土質力学の工学科学の両方で長年支配的な考えを持っていたハーバード大学の権威ある技術者カール・テルツァギの死後間もなく発生した。テルツァギはまた、油田の地盤沈下の解明にも大きく貢献していた。このため、ボールドウィンヒルズの崩壊の評価は新世代の技術者の手に委ねられ、その一部は様々な訴訟で専門家として相反する役割を担った。[要出典]

ダムの設計と建設は、カリフォルニア州水資源局の検査と承認を受けていました。同局が1964年に発表した綿密に記録された調査報告書は、イングルウッド油田の油田操業と、貯留層直下や貯留層から少し離れた地域を含む周辺地域の地盤変動との様々な関連性を指摘しながらも、ダムの決壊は「物理的要因の不運な組み合わせ」によるものだという漠然とした結論を下していました。[15]

この失敗による金銭的損害は莫大であり、州の調査に続く調査の一部は、法的責任に関するより具体的な結論を求める訴訟当事者によって後援された。これにより、この地域の油田操業への注目が高まった。当初から、貯留層を破壊した地盤の断層と断層クリープは、イングルウッド油田での数十年にわたる石油採掘中に貯留層から半マイル西で発生した数フィートの地盤沈下と関連している可能性が高いと考えられていた。イングルウッド油田における油田関連の地盤沈下は、石油会社が法的方針として一般的に否定していたものの、1969年に米国地質調査所によって徹底的に記録されている。[16]未固結堆積物の浅層からの石油採掘に伴う地盤沈下は、1920年代から石油業界の専門家によって認識されていた。[17]

1970年に地質学者ダグラス・ハミルトンが断層運動と、断層運動によって貯留層の南側を横断・延長する断層に沿った油田廃塩水の地表浸透を発見した後、ハミルトンとミーハンは、当時としては新技術であった廃棄物処理と石油回収率向上のための油田注入が、水圧破砕を誘発し、崩壊当日に貯留層を横断する断層の動きを悪化させ、崩壊の大きな原因であったと結論付けた。[18]その後、米国地質調査所は1976年に、貯留層南東のストッカー・ラブレア地域で貯留層の崩壊と地盤の亀裂を引き起こした地表の変位の90%以上は、イングルウッド油田の開発に起因するものであり、この断層運動は水圧破砕レベルを超える圧力の水の氾濫によって悪化した可能性が高いと結論付けた。[19]

1972年、事故から約10年後、当面の法的問題は法廷外で解決され、この問題はパデュー大学で開催された工学会議で研究者の間で議論の話題として再び取り上げられました。[要出典]

1964年の州調査でコンサルタントを務めた技師トーマス・レプスは、この調査とその後のほとんどのアメリカにおける崩壊に関する調査において、中立的な立場からレビューする役割を担った。レプスは、貯留層下の断層では、その稼働期間中に約7インチのずれが生じており、そのうち約2インチは崩壊直前の数ヶ月間に生じたと結論付けた。レプスは、このずれを油田の再加圧と関連付けた。このずれと、石油採掘による約12フィートの沈下による地盤の伸張が相まって、貯留層を崩壊に追い込んだライニングの破損を引き起こした。[20]

ハーバード大学でカール・テルツァギの後任となったアーサー・カサグランデ率いるチームを含む著名なコンサルタントの中には、油田の操業は全く重大な影響を与えておらず、ダムと貯水池の重量が致命的な基礎移動の主因であり、立地と設計の欠陥が原因であると主張する者もいた。[21]この見解は、調査を後援した石油会社、特にスタンダード・オイルを免責するものであった。カサグランデは、当該地域の地盤移動が油田操業に関連するものであることを認めず、ダムに影響を与えた地盤移動は貯水池の直下でのみ確認されており、隣接地域では確認されていないと主張した。[要出典]

これらの疑問のほとんどは、1976年6月に発生した開拓局のティトンダムの疑わしいほど類似した大規模決壊、および1971年のサンフェルナンド地震における水道電力省のローワー・ヴァン・ノーマンダムのほぼ決壊の調査を受けて、1986年に再び検討された。カサグランデ研究に参加していたカリフォルニア工科大学のロナルド・スコット教授は、1987年のボールドウィンヒルズに関するフォローアップ会議[6]で、カサグランデは分析において、貯水池とは明らかに無関係な地盤変動（例えば、ストッカー・ラブレアの地盤変動）を無視したか、あるいは認識していなかったと指摘した。 1972年の研究でカサグランデと共に研究を行い、油田の沈下は重要ではないという主張を支持していたもう一人のエンジニア、スタンリー・ウィルソンは、類似の地盤変位が貯留層域のかなり外側、特にストッカー・ラブレア地域にまで及んでいるため、貯留層やその他の断層の動きを貯留層自体に帰することはできないと認め、暗黙のうちに油田の操業に原因を帰した。こうして、油田の沈下と再加圧の役割に関する見解は収束したように見えた。[要出典]

断層運動とボールドウィンヒルズダムの崩壊の流体採取（ピンク）-注入（紫）モデル：注入圧力が水圧破砕圧力を超え、断層オフセットの記録されたタイミングは、注入が決定的な要因であったことを裏付けています。[22]

これらの議論の大半では、油田との因果関係が中心的なテーマであり、破断の詳細についてはほとんど触れられなかった。この場所にライニングが絶対に必要であることは、プロクター自身も認めていたように、これらの議論においても概ね当然のこととされていた。これは、ほとんどすべてのアースダムがライニングなしでも十分に機能しているという事実にも関わらずのことである。ダムをより安全にするための予防的な設計・建設技術に関する提案がいくつか提示され、技術者の合意形成に至り、1980年代後半には教科書的な知識のレベルに達した。[23]例えば、圧縮されたライニング（通常は粘土と呼ばれていたが、地元のイングルウッド層[15]から採取されたため、実質的にはシルトと砂であったと思われる）の性質は、最終的には、異なるライニング材を使用することで性能が向上した可能性があるという示唆の中で、間接的にではあったが、提起された。[24]

2001年、マハンサンとスコフィールドは破壊解析に新たな視点を提示し、ダム盛土とライニングの過圧がボールドウィンヒルズとティートンの破壊の両方において重大な悪化要因であったと結論付けた。[25]この主張はスコフィールドの臨界状態土質力学の概念に基づいており、[26]その帰結として、強く圧密されているが拘束が弱い土壌は、浸透力が存在する場所で危険なほど不安定になる可能性がある。この問題は、それ以前のアメリカ主導の議論では提起されておらず、理論的な土質力学と実際の土質工学の両方において、アメリカの考えとはある程度矛盾している。実際、1964年のDWR破壊研究では、強い圧密がアースダム建設に好まれる技術であると示唆されており、[27]この仮定は、破壊後の25年間の調査と議論を通じて再検討されなかったようである。

ダム決壊研究の分野において、ダムの決壊は継続的な関心の対象となっている。最近の研究では、ダム決壊を二段階のプロセスとして考察し、下流の都市部における洪水をモデル化することに成功した。[28]

ボールドウィン・ヒルズ貯水池跡地は現在、コミュニティパークとして整備されており、地盤変動による重大な危険は発生していないものの、南東部の関連断層（ストッカー・ラブレア断層とウィンザー・スクール断層帯）は2012年現在も大きく変動を続けており、民間施設および公共施設に被害をもたらしている。現在の油田運営会社であるプレーンズ・エクスプロレーション・アンド・プロダクション・カンパニー（PXP）は、原油価格の高騰に伴い油田の生産・開発活動を強化してきたが、前身のスタンダード・オイルとは異なり、断層変動と油田活動との因果関係を認めておらず、この見解を支持する、あるいは変動の原因は不明であると結論付けるコンサルタントチームを雇用している。[29]

イングルウッド油田南東部の約2,000フィート（600メートル）の深度[30]および油田内のより深度での生産を促進する手段として最近導入された浅層水圧破砕法の役割も、国民の懸念と論争を引き起こしている。しかし、石油事業者は、破砕圧力[31] [32]を超えていることを認めながらも[30]、破砕圧力レベルでの注入と断層運動との関連性を認めようとしない。PXPとPXPコンサルタントによる、悪影響は未知または存在しないという結論は、他の審査員によって異議を唱えられている[22] 。

ボールドウィンヒルズにおける最近の油田ガスの排出も、注入による圧力上昇に関連している可能性があり、近くのソルトレイク油田のガス問題と同様の原因である可能性があります。[33]

メディア報道

KTLAはヘリコプターで災害を取材した。17歳の写真学生、リチャード・N・レヴィンは高い展望台に急行し、ダム決壊の様子を35ミリフィルムで撮影した。[34]

参照

参考文献

注記

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参考文献

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  • YouTubeのヒストリーチャンネルによる災害に関する部分
  • ボールドウィンヒルズの地盤破裂
  • 「工学目的の土壌の機械的締固め」
  • 調査・タスクフォース報告書/API論文.pdf「ロスストア爆発」[リンク切れ]
  • 州ダム安全管理者協会におけるボールドウィンヒルズダムの決壊事例研究
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