Desastre da Barragem de Baldwin Hills - Baldwin Hills Dam disaster

Este artigo é sobre o antigo reservatório em Baldwin Hills. Para o lago em Arcádia, consulte Baldwin Lake (Condado de Los Angeles, Califórnia) .

Coordenadas : 34,0082 ° N 118,3636 ° W 34 ° 00 30 ″ N 118 ° 21 49 ″ W /  / 34,0082; -118,3636

Reservatório Baldwin Hills após falha de 1963, vista para o sul. O corte na barragem corresponde ao alinhamento de uma falha.

O desastre da Barragem Baldwin Hills ocorreu em 14 de dezembro de 1963, no bairro de Baldwin Hills no sul de Los Angeles , quando a barragem contendo o Reservatório Baldwin Hills sofreu uma falha catastrófica e inundou os bairros residenciais ao redor. Tudo começou com sinais de falha do revestimento, seguido por vazamento cada vez mais sério através da barragem em seu encontro leste. Após três horas, a barragem rompeu, com uma liberação total de 250 milhões de galões americanos (950.000 m 3 ), resultando em cinco mortes e a destruição de 277 casas. Esforços de resgate vigorosos evitaram uma perda maior de vidas.

O reservatório foi construído no topo de uma colina baixa entre 1947 e 1951 pelo Departamento de Água e Energia de Los Angeles , diretamente em uma falha geológica ativa , que era subsidiária da conhecida falha Newport – Inglewood nas proximidades . Os estratos geológicos subjacentes foram considerados instáveis ​​para um reservatório, e o projeto exigia um revestimento de solo compactado destinado a evitar infiltração na fundação. As linhas de falha foram consideradas durante o planejamento, mas foram consideradas por alguns, embora não todos, os engenheiros e geólogos envolvidos como não significativas.

O antigo reservatório agora faz parte da Área de Recreação do Estado Kenneth Hahn .

Significado e diagnósticos da falha

A falha do Reservatório Baldwin Hills recebeu uma atenção excepcional da comunidade de engenharia civil e continua sendo um assunto de interesse contínuo. O reservatório foi concebido, projetado e construído durante e após a Segunda Guerra Mundial, uma época em que o ritmo de construção de barragens estava acelerando, mesmo com algumas falhas desastrosas ocorrendo, indicando a necessidade de tecnologias mais seguras. O construtor da barragem de Baldwin Hills, do Departamento de Água e Energia de Los Angeles, estava ciente das difíceis condições geológicas apresentadas pelo local e sabia de experiências anteriores, notadamente a falha catastrófica da Barragem de St. Francis em 1928, na qual mais de 400 pessoas perderam suas vidas, as graves consequências de um rompimento, mesmo de um pequeno reservatório em um ambiente urbano. Embora as represas fossem reconhecidas como potencialmente perigosas, como as tecnologias nucleares, elas também eram consideradas pelos americanos como uma vitrine de tecnologia - um meio de afastar o perigo e espalhar as tecnologias americanas progressistas e os benefícios sociais associados no país e no exterior.

O projetista da barragem Baldwin Hills, engenheiro Ralph Proctor, também trabalhou como engenheiro civil assistente para o Departamento de Água e Energia de Los Angeles na barragem fracassada de St. Francis, e posteriormente desenvolveu novos métodos de produção de preenchimento de terra compactada na construção de sua substituição . Proctor prosseguiu agressivamente com o projeto Baldwin Hills, mesmo diante de preocupações de segurança e divergências sobre detalhes de design importantes levantados em seu próprio departamento.

No final de 1963, quando ocorreu a falha de Baldwin Hills, coincidentemente também aconteceu a época de outro notável desastre público. Apenas dois meses antes, na Represa Vajont, na Itália, um grande deslizamento de terra no reservatório criou um seiche , que transbordou a represa, inundando o vale abaixo e causando a morte de cerca de 2.000 pessoas.

O Reservatório Baldwin Hills foi construído, assim como outros, para garantir um amplo suprimento de água potável para o povo de Los Angeles em caso de uma catástrofe como um terremoto, incêndio ou guerra, e seu fracasso foi um golpe para a confiança dos engenheiros e o assunto de muitos escritos e duas conferências profissionais (1972 e 1987, ver referências). A falha ocorreu logo após a morte do renomado engenheiro de Harvard Karl Terzaghi , cujas idéias há muito dominavam a engenharia de barragens de terra e a ciência da engenharia da mecânica do solo ; Terzaghi também fez contribuições significativas para a compreensão da subsidência em campos petrolíferos. Isso deixou a avaliação da falha de Baldwin Hills nas mãos de uma nova geração de engenheiros, alguns dos quais assumiram papéis conflitantes como especialistas em vários processos judiciais.

O projeto e a construção da barragem foram inspecionados e aprovados pelo Departamento de Recursos Hídricos da Califórnia. Um estudo meticulosamente documentado publicado por essa agência em 1964 - ao apontar várias conexões entre as operações do campo petrolífero no Campo de Petróleo de Inglewood e distúrbios no solo na área, incluindo abaixo do reservatório e a alguma distância do reservatório - concluiu vagamente que a falha foi devido a "uma combinação infeliz de fatores físicos".

Os danos monetários resultantes do fracasso foram grandes, e algumas das investigações que se seguiram ao estudo estadual foram patrocinadas por litigantes em busca de conclusões mais específicas relevantes à responsabilidade legal. Isso chamou a atenção para as operações do campo petrolífero na área. Desde o início, a falha do solo e a fluência da falha que destruíram o reservatório foram provavelmente relacionadas aos muitos pés de subsidência do solo que ocorreram meia milha a oeste do reservatório ao longo de décadas de extração de petróleo no campo de Inglewood. A subsidência relacionada ao campo petrolífero no campo de Inglewood, embora geralmente negada pelas empresas petrolíferas como uma política legal, foi documentada exaustivamente pelo US Geological Survey em 1969. A subsidência após a extração de petróleo de depósitos rasos em sedimentos não consolidados foi compreendida por especialistas da indústria do petróleo desde 1920.

Após a descoberta em 1970 pelo geólogo Douglas Hamilton de falhas e infiltração superficial de salmouras de resíduos de campos petrolíferos ao longo da falha, que atravessou e se estendeu ao sul do reservatório, Hamilton e Meehan concluíram que a injeção do campo petrolífero para eliminação de resíduos e recuperação aprimorada de petróleo, uma nova tecnologia na época, foi uma causa significativa da falha, desencadeando fraturamento hidráulico e movimentos agravantes em uma falha que atravessa o reservatório mesmo no dia da falha. Posteriormente, o US Geological Survey concluiu em 1976 que os deslocamentos na superfície do solo causando falha do reservatório e rachadura do solo na área de Stocker-LaBrea a sudeste do reservatório foram 90% ou mais atribuíveis à exploração do campo de petróleo Inglewood, e que esta falha foi provavelmente agravado por inundações de água com pressões que excedem os níveis de fraturamento hidráulico.

Em 1972, quase uma década após o fracasso, as questões legais imediatas foram resolvidas fora do tribunal e o assunto foi reaberto como um tópico de discussão entre os investigadores em uma conferência de engenharia publicada na Purdue University.

O engenheiro Thomas Leps, que atuou como consultor na investigação estadual de 1964, assumiu o papel de revisor neutro neste e na maioria dos estudos americanos subsequentes sobre o fracasso. Leps concluiu que cerca de 7 polegadas de deslocamento ocorreram na falha abaixo do reservatório durante sua vida, cerca de 2 polegadas dos quais ocorreram nos meses imediatamente anteriores à falha. Leps associou este último à repressurização do campo petrolífero. Isso, junto com o alongamento do solo devido à subsidência de cerca de 12 pés da extração de petróleo, causou a falha do revestimento que condenou o reservatório.

Alguns consultores proeminentes, incluindo aqueles em uma equipe liderada por Arthur Casagrande, sucessor de Harvard de Karl Terzaghi, sustentaram que as operações do campo petrolífero não foram uma influência significativa, mas que a falha foi o resultado de localização e projeto defeituosos com o peso pesado do barragem e reservatório sendo a causa significativa do movimento fatal da fundação. Esta visão exonerou as empresas petrolíferas, nomeadamente a Standard Oil, que patrocinou o estudo. Casagrande se recusou a reconhecer quaisquer movimentos de solo na área como sendo relacionados às operações do campo de petróleo e argumentou que os movimentos de solo que afetaram a barragem foram encontrados apenas abaixo do reservatório, não em áreas adjacentes.

A maioria dessas questões foi examinada mais uma vez em 1986 após investigações de uma grande falha suspeita da Barragem de Teton do Bureau of Reclamation em junho de 1976, e uma quase falha da Barragem de Lower Van Norman do Departamento de Água e Energia no terremoto de San Fernando de 1971 . O professor Ronald Scott da Caltech, que havia participado dos estudos de Casagrande, observou em uma conferência de seguimento de 1987 em Baldwin Hills que Casagrande havia ignorado ou não tinha conhecimento dos movimentos de solo claramente não relacionados ao reservatório (por exemplo, aqueles em Stocker-LaBrea) em seu análise. Outro engenheiro, Stanley Wilson - que também havia trabalhado com Casagrande nos estudos de 1972 e apoiou a alegação de que o afundamento do campo petrolífero era uma causa insignificante - agora admitia que compensações terrestres análogas se estendiam bem fora da área do reservatório, especialmente na área de Stocker-LaBrea, então que o reservatório e outros movimentos de falha não poderiam ser atribuídos ao próprio reservatório - atribuindo assim, tacitamente, a responsabilidade pela falha nas operações do campo petrolífero. Conseqüentemente, as opiniões sobre o papel da subsidência e da repressurização de campos petrolíferos pareceram convergir.

Retirada de fluido (rosa) -injeção (roxo) modelo de movimento de falha e falha da Barragem Baldwin Hills: As pressões de injeção excederam as pressões de hidrofratura e o tempo registrado do deslocamento da falha apóia a injeção como sendo o fator decisivo.

A questão da causalidade do campo petrolífero foi um tema central na maioria dessas discussões, com pouca atenção tendo sido dirigida aos detalhes da falha. A necessidade absoluta de um revestimento para este local foi geralmente considerada como certa nestes procedimentos, assim como o próprio Proctor tinha sido, independentemente do fato de que quase todas as barragens de terra funcionam satisfatoriamente sem revestimento. Algumas sugestões quanto a possíveis técnicas de projeto e construção preventivas que poderiam ter tornado a barragem mais segura foram levadas ao consenso de engenharia e alcançaram um estado de conhecimento de livro no final dos anos 1980. Por exemplo, o caráter do revestimento de terra compactada (que tinha sido regularmente referido como argila, mas deve ter sido substancialmente silte e areia, tendo sido derivado da formação local de Inglewood) foi levantado, embora obliquamente, na sugestão feita no fim, que o desempenho melhorado pode ter resultado do uso de um material de revestimento diferente.

Em 2001, um novo ângulo na análise de falhas foi introduzido por Mahunthan e Schofield, que concluíram que a supercompactação do enchimento e revestimento da barragem foi um fator agravante significativo nas falhas de Baldwin Hills e Teton. Essa afirmação foi baseada nos conceitos de Schofield de mecânica do solo em estado crítico, um corolário do qual solos fortemente compactados, mas levemente confinados, podiam ser perigosamente instáveis ​​onde as forças de infiltração estavam presentes. Esta questão não havia sido levantada nas discussões dominadas pelos americanos anteriores e permanece em certo grau contrária às idéias americanas tanto na mecânica teórica do solo quanto na engenharia geotécnica prática. Na verdade, o estudo de falha do DWR de 1964 implicava que a compactação pesada era uma técnica preferida para a construção de barragens de terra, e essa suposição parecia não ter sido reexaminada ao longo dos 25 anos de investigação e discussão pós-falha.

A ruptura do reservatório tem sido um assunto de interesse contínuo no campo dos estudos de rompimento de barragens. Um estudo recente examinou a ruptura da barragem como um processo de duas fases e conseguiu modelar a inundação na área urbana a jusante.

Embora o local do Reservatório Baldwin Hills tenha agora sido dedicado como um parque comunitário e nenhum outro perigo significativo esteja associado a movimentos de solo lá, as falhas associadas ao sudeste (Stocker-LaBrea e a área da Escola de Windsor) continuam a se mover significativamente a partir de 2012 , causando danos a instalações privadas e públicas. O atual operador de campo petrolífero, Plains Exploration and Production Company (PXP), que intensificou os esforços de produção e desenvolvimento no campo petrolífero com o aumento do preço do petróleo, não reconhece, ao contrário de seu antecessor Standard Oil, qualquer conexão causal entre movimentos de falha e atividades do campo petrolífero , e contratou uma equipe de consultores que apoiam esta posição ou concluem que as causas dos movimentos são desconhecidas.

O papel do fraturamento hidráulico raso , que foi recentemente introduzido como meio de estimular a produção em profundidades em torno de 2.000 pés (600 m) na parte sudeste do campo de Inglewood, e em profundidades maiores em outras partes do campo, também gerou preocupação pública e polêmica. No entanto, os operadores de petróleo, embora admitam que as pressões de fratura estão sendo excedidas, recusam-se a reconhecer uma relação entre a injeção nos níveis de pressão de fraturamento e o movimento da falha. As conclusões do consultor PXP e PXP, de que os efeitos adversos são desconhecidos ou não estão presentes, são contestadas por outros revisores.

Descargas recentes de gases de campos petrolíferos nas Colinas Baldwin também podem estar relacionadas a pressões elevadas resultantes da injeção e podem ser de origem semelhante aos problemas de gás no campo de Salt Lake nas proximidades.

Cobertura

KTLA usou um helicóptero para cobrir o desastre. Comum hoje, esta foi talvez a primeira cobertura aérea ao vivo de um evento de notícias de última hora. Richard N. Levine , um estudante de fotografia de 17 anos, correu para um ponto de vista superior e fez fotos de 35 mm do rompimento da barragem em evolução.

Veja também

Referências

Notas

Bibliografia

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