Зона разлома Хейворд - Hayward Fault Zone

Карта USGS, показывающая разломы, которые охватывают границу плит Тихого океана и Северной Америки.

В Зона разлома Хейворд это геологический разлом зона, способная генерировать разрушительные землетрясения. Длина этого разлома составляет около 74 миль (119 км).[1] расположен в основном вдоль западного подножия холмов на восточной стороне Залив Сан-Франциско. Он проходит через густонаселенные районы, в том числе Ричмонд, Эль-Черрито, Беркли, Окленд, Сан-Леандро, Castro Valley, Hayward, Юнион-Сити, Fremont, и Сан - Хосе.

Разлом Хейворда параллелен Сан-Андреас разлом, который находится в офшоре и через Полуостров Сан-Франциско. К востоку от Хейворда находится Калаверас разлом. В 2007 году было обнаружено, что разлом Хейворд сливается с разломом Калаверас к востоку от Сан-Хосе на глубине 4 миль (6,4 км), с потенциалом создания землетрясений, намного более сильных, чем предполагалось ранее. Некоторые геологи предложили переименовать Южный Калаверас в Южный Хейворд.[2]

К северу от Сан-Пабло Бэй это разлом Роджерс-Крик, который, как было показано в 2016 году, связан с разломом Хейворд под заливом Сан-Пабло, образуя объединенный разлом Хейворд-Роджерс-Крик длиной 118 миль (190 км), простирающийся с севера от Хилдсбурга через Санта-Роза вниз. к Alum Rock в Сан-Хосе.[3] Еще один разлом дальше на север, Маакамский разлом, также считается частью «подсистемы разломов Хейворда».[4][5]

Хотя разлом Сан-Андреас является основным преобразовать границу между Тихоокеанская плита и Североамериканская плита разлом Хейворд-Роджерс-Крик занимает свою долю от общего смещения двух плит.

Тектоническая обстановка

Относительные движения плит Северной Америки, показывающие Область залива Сан-Франциско с центром в системе сдвигового разлома Сан-Андреас
Основные статьи: Разлом (геология), Распространение морского дна, Субдукция, Тектоника плит, и Землетрясение

В Тихоокеанская плита является основной частью земной коры, постепенно расширение извержением магма вдоль Восточно-Тихоокеанский подъем на юго-восток. Он также погружается далеко на северо-запад в Алеутский желоб. В Калифорнии плита скользит на северо-запад по преобразовать границу, то Сан-Андреас разлом, в сторону зоны субдукции. В то же время Североамериканская плита движется на юго-запад относительно ядра Земли, но на юго-восток по отношению к Тихоокеанской плите из-за гораздо более быстрого движения последней на северо-запад. Западный компонент движения Североамериканской плиты приводит к возникновению некоторой сжимающей силы вдоль Сан-Андреаса и связанных с ним разломов, что помогает поднять Тихоокеанские хребты побережья и другие параллельные внутренние хребты к западу от Центральная долина, в этом регионе особенно Диапазон Diablo. Разлом Хейворд имеет те же относительные движения, что и Сан-Андреас. Как и в случае с частями других разломов, большая часть трассы разлома Хейворд сформирована из узкой сложной зоны деформации, которая может охватывать сотни футов в ширину.

Граница трансформации, определяемая разломом Сан-Андреас, не является идеально прямой, и напряжения между Тихоокеанскими и Североамериканскими плитами распространяются по широкой области на западе, доходя до восточной стороны гор Сьерра-Невада. Разлом Хейворд является одним из вторичных разломов в этой диффузной зоне, наряду с Калаверас разлом на восток и Сан-Грегорио разлом, к западу от Сан-Андреаса.

Вся зона разлома, включая разлом Роджерс-Крик, разделена сейсмологами на три сегмента - Роджерс-Крик, Северный Хейворд и Южный Хейворд. Ожидается, что эти сегменты могут обрушиться по отдельности или в соседних парах, создавая землетрясения разной силы. В Ассоциация правительств области залива (ABAG) совместно с другими правительственными агентствами спонсировал анализ местных условий и подготовку карт, показывающих разрушительный потенциал этих землетрясений. Различные карты ABAG, показанные ниже, представляют некоторые из наиболее вероятных возможных комбинаций.

Хотя есть признаки того, что сильное землетрясение в соседнем параллельном разломе может вызвать напряжение и, таким образом, также снизить вероятность землетрясения в ближайшем будущем, в отношении последовательных сегментов, похоже, верно обратное. Выброс на основном сегменте может существенно увеличить вероятность землетрясения на соседнем сегменте разлома, увеличивая вероятность двух крупных региональных землетрясений в течение нескольких месяцев.

Зона разлома Роджерс-Крик

Геологическая карта разлома Роджерс-Крик

Связь между зоной разлома Роджерс-Крик и зоной разлома Хейворд была неясной до 2015 года, когда исследование дна залива Сан-Пабло обнаружило, что концы двух разломов плавно связаны между собой. Point Pinole и Остров Лоуэр Таббс.[6][7] Альтернативная предшествующая гипотеза предполагала, что разлом Хейворд и разлом Роджерс-Крик, вероятно, были связаны серией в эшелоне разломы под заливом Сан-Пабло. Новое открытие означает, что система Роджерса-Хейворда вместе может вызвать землетрясение с магнитудой до 7,2.[8] Также считается возможным, что крупное сейсмическое событие на одном из разломов может привести к перемещению другого разлома либо одновременно, либо с интервалом до нескольких месяцев. В Ассоциация правительств области залива подготовил карты сотрясений земли, которые включают возможный параллельный сценарий (они показаны ниже).

В октябре 2016 года ученые нашли убедительные доказательства того, что разломы Роджерс-Крик и разломы Хейворд связаны между собой под заливом Сан-Пабло. Одновременный разрыв подключенного Разлом Хейворд-Роджерс-Крик - протяженностью около 118 миль (190 км) от к северу от Хилдсбурга до Алум-Рок в Сан-Хосе - может привести к сильному землетрясению магнитудой 7,4, которое «приведет к значительному ущербу и гибели людей с глобальными экономическими последствиями».[3] Было предложено отказаться от названия «Разлом Роджерс-Крик» и чтобы весь разлом в 118 миль (190 км) был известен как «Разлом Хейворда».[9]

Калаверас разлом

Основная статья: Калаверас разлом

Разлом Калаверас продолжается от Sunol область к югу от Холлистер. Долгое время считалось, что между разломом Хейворд и Калаверасом нет никакой связи, но геологические исследования[10] (особенно изучение очень малых и глубоких землетрясений) предполагают, что эти два явления могут быть связаны. Если это правда, эта связь будет иметь значительные последствия для потенциальной максимальной силы землетрясений на Хейворде, так как эта сила определяется максимальной длиной разрыва разлома, и этот разрыв может выходить за пределы точки соединения и, таким образом, включать некоторую часть Калавераса. . (Этот потенциал не показан на картах интенсивности встряхивания, показанных ниже.)

Землетрясения

Основная статья: 1868 г., землетрясение в Хейворде

Сильнейшее землетрясение в разломе Хейворд в записанный история произошла в 1868 году, с оценкой величина из 7.0. Это произошло на южной части разлома, получившего свое название (несколько десятилетий спустя) от зарождающегося города Hayward где было определено, что находился эпицентр землетрясения. Однако землетрясение 1868 года нанесло большой ущерб тогда тогда малонаселенной области залива, включая город Сан-Франциско.[11][12] Фактически, событие 1868 года было известно как «Великое землетрясение в Сан-Франциско» до самого сильного землетрясения в 1906 году.

Многие сейсмологи считают, что Землетрясение 1906 года в Сан-Франциско, который произошел на разломе Сан-Андреас, снизил нагрузку на многие разломы в районе залива, включая разлом Хейворд, создав «тень землетрясения»: период покоя после сильного землетрясения. После события 1906 года в Сан-Андреас на разломе Хейворд не было умеренно сильных землетрясений, которые наблюдались до землетрясения. Также кажется вероятным, что этот спокойный период в тени землетрясения заканчивается, как это прогнозируется скоростью движения плит и напряженным состоянием других разломов в регионе.

Землетрясения в зоне разлома Хейворд с минимумом Интенсивность Меркалли из VI (Сильный)
ДатаОбласть, крайMag.MMIЛетальные исходыОбщий урон / примечания
1864-05-21Южный район Хейворда5,3 млнля VI
1868-10-21Залив6.3–6.7 MшIX30350 000 долларов США в качестве компенсации имущественного ущерба
1870-04-02Беркли5,3 млнля VI
1889-07-31Округ Аламеда5.2 млнля VII
Примечание: Stover & Coffman 1993 г. использует различные сейсмические масштабы. Mля это местная величина (эквивалентно ML ) для событий, произошедших до инструментального периода, и основывается на зоне восприятия (как показано на изосейстические карты ).

Землетрясение 1868 г. произошло задолго до East Bay регион был сильно урбанизирован.[13] В следующем году, в 1869 году, поместье Уильяма Мика стало одним из первых поселков в этом районе, построенным на 3000 акров (12 км²) в районе, который стал известен как район Черриленд в городке Иден.[14] Недавний ремонт особняка Кроток показал, что землетрясение 1868 года все еще свежо в памяти жителей того времени, поэтому в первоначальную конструкцию были встроены необычные диагональные связи.[15] Хотя его сила была меньше, чем у землетрясения в Сан-Франциско 1906 года, интенсивность сотрясений в районе Хейворда могла быть выше, чем в 1906 году из-за близости разлома Хейворд.

Более ранние землетрясения были обнаружены по обнажению траншей и связанных с ними радиоуглеродное датирование. В сочетании с историческими данными последние пять крупных событий произошли в 1315, 1470, 1630, 1725 и 1868 годах.[16] которые имеют интервалы около 140 лет (обратите внимание, что 2018 год - это 150 лет от крупного события 1868 года). Самым длинным периодом был 160-летний период между 1470 и 1630 годами. В 2028 году исполнится 160 лет после события 1868 года.

Вероятность будущей деятельности

Вероятность землетрясения в районе залива Сан-Франциско

Геологическая служба США Ученые (USGS) заявляют, что сильное землетрясение, происходящее в зоне, «становится все более вероятным».[17] Когда на разломе произойдет следующее сильное землетрясение, ущерб будет катастрофическим. Более 1,5 трлн. доллары США in собственности существует в пострадавшей области, и, вероятно, возникнет ущерб на сумму более 165 миллиардов долларов США, если землетрясение 1868 года повторится. Поскольку разлом проходит через густонаселенные районы, более 5 миллионов будут затронуты напрямую. Вода может быть отключена для 2,4 миллиона человек, живущих в Калифорнии. Область залива Сан-Франциско.[17]

В течение тридцати лет после 2014 года вероятность возникновения одного или нескольких землетрясений магнитудой 6,7+ в разломе Хейворд в течение этого периода времени оценивалась в 14,3 процента.[18] Это по сравнению с 6,4% для разлома Сан-Андреас, который может иметь более сильные землетрясения, но находится дальше от значительной части урбанизированных частей района залива.[18] Более ранние (январь 2008 г.) оценки предполагают, что разломы Хейворд, Роджерс-Крик и Калаверас могут с большей вероятностью потерпеть неудачу в следующие несколько десятилетий, чем считалось ранее.[2]

140-я годовщина события 1868 года пришлась на 2008 год, и среднее время между последними пятью крупными событиями также составляет 140 лет. Недавние оценки потенциального ущерба от крупного землетрясения в разломе Хейворд, выполненные профессионалом управление рисками фирмы указывают на возможность огромных экономических потерь, из которых лишь небольшой процент застрахован от перемещения земли.[19] (Страхование от землетрясения не только довольно дорогое, но и связано с большими франшизами - не менее 15 процентов).

Фотография со спутника USGS области залива Сан-Франциско. Светло-серые районы - это сильно урбанизированные регионы.

В зависимости от сезонных погодных условий во время крупного события за сейсмическим явлением могут последовать городские лесные пожары, усугубляемые повреждением водных систем или массивными оползнями в насыщенных почвах. Помимо прямого ущерба, последствия для торговли из-за повреждения инфраструктуры также будут значительными. Опыт разрушения городов на больших территориях, например, вызванных землетрясением, ураганом и огненными бурями, показал, что полное восстановление может занять до десяти лет из-за различных факторов.

Постепенно более серьезные отчеты и оценки вероятности и последствий событий пробудили широкий интерес к обучению людей для аварийного реагирования. Становится широко распространенным понимание того, что профессиональные пожарные, полиция и медицинские службы будут перегружены крупным событием, и что соседи должны будут помогать друг другу как можно лучше. Несколько юрисдикций в пострадавшем районе реализовали добровольческую Группа аварийного реагирования сообщества программы для расширения услуг профессионального реагирования.[20]

В 2012 году ученые USGS заявили, что причиной разлома является еще одно землетрясение магнитудой от 6,8 до 7,0 баллов, с этим согласилась Геологическая служба Калифорнии, заявив, что, по их мнению, существует 31 процентная вероятность землетрясения магнитудой 6,7 или более вдоль разлома Роджерс-Крик-Хейворд в следующие 30 лет.[21]

В марте 2015 года Геологическая служба США опубликовала «UCERF3: Новый прогноз землетрясений для сложной системы разломов Калифорнии». UCERF3 представляет собой лучшую доступную науку на сегодняшний день, и теперь он учитывает «множественные разрывы» и «готовность к отказу», в дополнение к исторической сейсмичности, при расчетах прогнозов землетрясений. Результатом для тех, кто живет в районе залива Сан-Франциско, является то, что, по мнению экспертов, вероятность землетрясения магнитудой 6,7 или более в ближайшие 30 лет составляет 72%. Более того, у них есть 51% шанс M≥7 (порог, чтобы считаться "сильным" землетрясением), 20% шанс M≥7.5 и 4% шанс M≥8 ("великое" землетрясение). ) с учетом всех нанесенных на карту разломов в регионе.[18]

Последствия неисправности

Эффекты 15 лет ползучесть по неисправности на обочине в Fremont.

Ползучесть неисправности

Основная статья: Асейсмическая ползучесть

Поверхность разлома ползет со скоростью менее 0,5 см (0,2 дюйма) в год в проблемных регионах. Крайние южные районы разлома ползут быстрее, возможно, достаточно, чтобы предотвратить там разрыв разлома, но в основном ползучесть недостаточна для снятия аккумулирующих сил на большей части разлома и поэтому не предотвратит сильного землетрясения. Ползучесть достаточна, чтобы сместить дороги, бордюры и тротуары и, таким образом, визуально выявить следы поверхности во многих местах. Повреждение асфальтовой дороги от сползания обычно проявляется в виде серии эшелонные трещины. Эффекты ползучести могут также наблюдаться в старых конструкциях, пересекающих разлом, некоторые из которых были оснащены компенсаторами для компенсации этого медленного движения.

Землетрясение

Магнитуда землетрясения, указанная на сейсмический масштаб, примерно пропорциональна длине разрыва, в то время как движение грунта в области, окружающей разлом, сильно зависит от местных условий грунта, в некоторой степени от расстояния и связи с развитием разрыва разлома, и (как недавно было признано в то Землетрясение 1989 года в Лома-Приете ) отраженная энергия от глубоких разрывов в структуре Земли. Площадь, пострадавшая от землетрясения, также зависит от плотности и однородности почв, окружающих разлом.

  • Комбинированный сдвиг разлома Роджерс-Крик и северный сдвиг Хейворда величина 7.1

  • Сдвиг Северного разлома Хейворд, магнитуда 6.5 *

  • Сдвиг Южного Хейворда, магнитуда 6,7 *

* Недавнее изучение отчетов о повреждениях от события 1868 года предполагает, что разрыв только на участках Северного и Южного разломов Хейворд может вызвать событие магнитудой 7,0, что гораздо более мощное, чем событие 6,5, показанное здесь, или 6,7, ранее признанное вероятным максимумом. .[22]
Термины, используемые ABAG для обозначения интенсивности сотрясения, отличаются от официальных описаний Шкала интенсивности Меркалли, будучи несколько смягченным (возможно, из-за обширного местного опыта с землетрясениями), такие термины, как «Довольно сильный» становятся «Легкими», а «Разрушительный» и «Катастрофический» становятся вариациями «Жестокого».

Прибрежные почвенные условия

Карта восприимчивости к разжижению - выдержка из карты USGS. Карты, показывающие усиление встряхивания, имеют похожий вид.
Основные статьи: Залив грязи и Разжижение почвы

Разлом Хейворд считается особенно опасным из-за плохих почвенных условий в аллювиальная равнина который падает с холмов Ист-Бэй на восточную береговую линию Залив Сан-Франциско. На более низких возвышенностях около залива почва в основном представляет собой насыщенную водой ил и песок, размещенные в начале 20 века в качестве засыпки в болотистых районах. Эта почва имеет тенденцию усиливать последствия землетрясения и, таким образом, вызывать значительно более сильные колебания грунта. Кроме того, сама почва может разрушиться, превратившись в жидкую грязь из-за перемешивания, грязь, неспособную поддерживать здания, возведенные на некогда твердой почве. Этот регион также покрыт плотной малоэтажной городской застройкой, большая часть которой была построена вскоре после Землетрясение 1906 года в Сан-Франциско, и задолго до того, как в конце 1920-х годов были разработаны методы строительства даже с умеренной сейсмостойкостью.

Дальнейшее совершенствование конструкции прочных конструкций и разработка метода модернизации были разработаны только недавно, в основном в ответ на последствия 1971 года. Сильмар, 1989 Лома Приета, и 1994 Northridge события в Калифорнии, ни одно из которых не было катастрофическим, но каждое из них привело к гибели людей в сооружениях, которые не считались уязвимыми, и, таким образом, повысило осведомленность общественности, инженеров и правительства о необходимости конкретных ремонтных работ и методов строительства, необходимых для улучшения жизни безопасность.

Хотя многие конструкции претерпели сейсмическое переоборудование имеется большое количество опасных неармированных кирпичная кладка (в основном кирпичные) конструкции и дымоходы, которые могут быть чрезвычайно опасными для людей при сильном землетрясении, а также большое количество зданий, которые либо не прикреплены болтами к их фундаменту, либо с мягкие истории которые недостаточно устойчивы к силам сдвига. В большинстве случаев слабые места в основе и мягкой истории легко исправить, но это эффективно только в том случае, если работа сделана грамотно, с должным вниманием к мелким деталям, таким как шаблоны гвоздей и правильные соединения. Местные исследования недавно завершенных работ выявили недостаточное качество изготовления в ряде случаев, связанных с модернизацией домашних хозяйств.

Оползни

Основная статья: Оползень

Есть много небольших активных оползней и свидетельства многочисленных крупных архаичных оползней в Беркли Хиллз. Такие области могут быть стабильными только в нынешних условиях. Существует вероятность того, что сильное землетрясение может вызвать очень большие потоки земли, особенно если почвы сезонно насыщены водой, что может сделать обширные территории непригодными для строительства. (См. Виртуальный тур - Эстакада Google Планета Земля ниже.)

Потенциально затронутые конструкции и особенности

Многие сооружения у берега залива с обеих сторон, вероятно, серьезно пострадают либо от крупного разрыва разлома Хейворд, либо из-за близлежащего разрыва разлома Сан-Андреас. Серьезные последствия наблюдались как в Окленде, так и на севере Сан-Франциско с 1989 г. Землетрясение Лома-Приета, хотя это событие было не очень большим и происходило на значительном расстоянии в горах Санта-Крус. Большинство серьезных последствий этого события были вызваны плохой реакцией на грунтовые условия и конструктивными недостатками крупных сооружений. Лишь часть структурных недостатков на большей площади была устранена, и эффекты движения поверхности большого события, вероятно, будут намного более серьезными, чем наблюдаемые в случае события Лома Приета.

Автострады и пересечения

В конструкции автострад было внесено множество изменений, чтобы снизить опасность для жизни во время сейсмических событий. Сохраняются серьезные неблагоприятные условия, которые могут вызвать сбои с возможными долгосрочными последствиями для критически важной транспортной инфраструктуры, несмотря на эти модификации.

Уоррен Freeway часть шоссе 13

В своей северной части разлом Хейворд лежит прямо под частью Шоссе 13 (в Уоррен Фриуэй), который находится к югу от его пересечения с Шоссе 24 и к северу от его конечного соединения с Межгосударственный 580 (в MacArthur Freeway). В этом трещина долине есть несколько надземных уличных переходов в Район Монклер которые пересекают вину.

Шоссе 24

Государственное шоссе 24, соединяющий Окленд с Ориндой, Лафайетом и Уолнат-Крик через Caldecott Tunnel, состоит из обширного грунта в месте пересечения разлома. Землетрясение может вызвать незначительные оползни на некоторых склонах автострады, а пластическое движение насыпи, вероятно, приведет к разрушению покрытия, если движение здесь смещения поверхности будет значительным, что, возможно, представляет опасность для автомобилистов и на некоторое время остановит шоссе. . Более обширные разрушения и большая опасность могут быть вызваны выходом из строя надземных сооружений, как тех, над которыми проходит шоссе, так и пересечением автострады, два из которых находятся поблизости. Как и повсюду в этом районе, такие сооружения претерпели обширные переоборудование для безопасности.

Eastshore Freeway

Шоссе 80 и 880 и порт Окленд

Сильное землетрясение с большей вероятностью выведет из строя прибрежные участки дамбы. Межгосударственное шоссе 80 (в Eastshore Freeway ), поскольку он построен на насыпи, размещенной в 1930-х годах на илистых отмелях, верхние слои которых образовались в XIX веке в результате обширных гидравлическая добыча золота в далеком Сьерра-Невада предгорья гор. Ожидается, что эта мягкая грязь усилит сотрясение землетрясения, и грязь, поддерживающая тяжелую насыпь, может разжижиться и, таким образом, возможно, вызвать серьезное разрушение шоссе из-за разрушения из-за проседания шоссе и дифференциального движения больших участков. (В более современной конструкции для этих условий используются связанные и «плавающие» - в грязи - легкие конкретный и конструкции ящиков из пенопласта для поддержки дороги.) Аналогичные условия лежат в основе восточных подъездных путей к мосту через залив. Более качественные, но все же локально бедные почвы лежат в основе части Межгосударственное шоссе 880 который простирается до региона Саут-Бэй от Макартур Лабиринт. Поскольку основная масса грузовых контейнеров из Порт Окленда путешествия по этим двум дорогам, отключение обоих вызовет серьезные нарушения импорта и экспорта товаров Западного побережья из-за последующей перегрузки других портов обработки контейнеров Западного побережья.

Шоссе 580

Основной маршрут для пассажиров, путешествующих из Южного округа Аламеда, долины Сан-Хоакин и холмов Ист-Бэй в центр Окленда и Сан-Франциско, Межгосударственный 580 дважды пересекает разлом и проходит очень близко к разлому между пересечениями с Государственная трасса 13 (Автострада Уоррена) и Межгосударственный 238.

Мост Сан-Франциско-Окленд-Бэй

Восточный пролет и строительство замены
Смотрите также: Замена восточного пролета моста Сан-Франциско-Окленд-Бэй

В Землетрясение 1989 года в Лома-Приете вызвали выход из строя одной секции верхней палубы восточного пролета Мост Сан-Франциско-Окленд-Бэй, который закрыл мост на 30 дней. Замена восточного пролета была завершена в августе 2013 года. Инженеры и большая часть общественности давно осознали, что сильное землетрясение с центром вблизи моста на разломах Хейворд или Сан-Андреас может вызвать полное обрушение восточного пролета.

Железные дороги

Параллельно Eastshore Freeway и внутри страны только два блока представляют собой четырехпутный железнодорожный маршрут, используемый для общих грузовых перевозок, в том числе создаваемых Порт Окленда (Union Pacific и BNSF железные дороги) и Amtrak пассажиропоток на северо-запад и восток Тихого океана через Рино и Солт-Лейк-Сити. Вдоль северного берега Округ Контра-Коста, значительные количества сжиженного газа под давлением, легковоспламеняющихся жидкостей, едких веществ и различных токсичных веществ временно хранятся в железнодорожных цистернах, прилегающих к магистралям пассажирских и грузовых перевозок, с большой потенциальной опасностью в случае схода с рельсов. Сходы с рельсов часто происходят во время сильных землетрясений, как непосредственно из-за опрокидывания дороги, так и из-за разрушения дорожного полотна; промышленные аварии, связанные с этими материалами, вызвали серьезную опасность для здоровья в смешанных жилых и промышленных районах Ричмонда.

Залив Rapid Transit

Основная статья: Залив Rapid Transit

Помимо обширных модификаций надземных переходов и возвышенных конструкций, в основном для предотвращения демонтажа из-за сотрясения или разрушения в результате разрушения грунта, некоторые другие уникальные особенности системы требуют особого обращения.

Трансбайская трубка

Поезда BART курсируют между Сан-Франциско и Оклендом через структуру подводных труб. Труба состоит из сварных сегментов из листовой стали. Каждая овальная внешняя секция несет две внутренние железнодорожные трубы круглого сечения и центральный прямоугольный аварийно-спасательный туннель с зазором между элементами, заполненным бетоном. Сегменты были погружены в канаву, вынутую из ила залива и засыпанную каменной насыпью, а затем откачивали воду по завершении, в результате чего полученная труба была несколько плавучей, но удерживалась на месте за счет переполнения камнями. Последующий сейсмический анализ показал возможность того, что переполнение может выйти из строя из-за волнения, что позволит плавучей трубе всплыть вверх, смещая гусеницы и, возможно, перенапрягая болтовые соединения. Эта потенциальная проблема решена путем вибрационного уплотнения переполнения, покрывающего трубу. Дополнительная стабилизация включает в себя забивание больших свай и подключение дополнительных удерживающих устройств.

Скользящее соединение

Основная статья: Сейсмическая модернизация § Подводные трубы

Транспортировочная трубка заканчивается в нижнем отсеке скользящее соединение рядом со станцией Embarcadero в Сан-Франциско. Расчетный запас скольжения был уменьшен вдвое из-за непредвиденной осадки трубной конструкции.Было определено, что прогнозируемое наихудшее движение в этом соединении превышает то, на которое соединение способно в настоящее время, что может вызвать серьезные структурные проблемы и попадание грязи и воды в трубы и прилегающие системы метро. Это должно быть исправлено с большими затратами - сначала оценивалось в 142 миллиона долларов, но ожидается, что это будет стоить гораздо больше - вероятно, это самая крупная статья затрат в списке модернизации сейсмических систем BART.

Туннель Беркли-Хиллз

В июне 2006 года руководство Bay Area Rapid Transit (BART) объявило, что они решили не модифицировать туннель Беркли-Хиллз, который фактически проходит через разлом Хейворд, утверждая, что было бы дешевле (и менее разрушительно для текущих операций) провести повторную буровку смещенного участка. постфактум, чем для защиты гонщиков (либо путем обширной модификации туннеля, либо путем замены его на больший диаметр) от небольшой вероятности того, что поезд (или два) может врезаться или быть разрезан на две части из-за серьезного проскальзывания в результате разлома . Инженеры BART определили, что изменение графика движения поездов для предотвращения многократного воздействия поездов на неисправности нецелесообразно из-за различий в прохождении поездов, но автоматизированный оперативное реагирование поезда в реальном времени, связанное с событием, считается практическим (см. ниже).

Сеть сейсмических датчиков

BART установил и продолжает расширять сеть сейсмических датчиков ( система предупреждения о землетрясениях ), чтобы вызвать остановку системы в случае крупного события, включая автоматический анализ развития событий для определения наилучшего действия в отношении отдельных поездов для обеспечения максимальной безопасности (разрыв неисправности может занять до нескольких десятков секунд, чтобы полностью распространиться от от эпицентра к более удаленным пораженным участкам). Такие сенсорные сети и предупреждающие устройства могут снизить опасность падения предметов и мебели при условии, что уведомленные люди хорошо обучены соответствующим действиям (аналогично Холодная война "утка и крышка «обучение школьников».

Вид на нефтеперерабатывающий завод Shell в Мартинезе, Калифорния.

НПЗ

Основное беспокойство в отношении разлома Хейворд вызывает огромная Chevron Richmond Refinery в Ричмонд. Несмотря на то, что этот нефтеперерабатывающий завод расположен в лучшем месте, чем большая часть береговой линии, он имеет обширные доки для сырой нефти и готовой продукции, а также трубопроводы, простирающиеся в залив, что может привести к катастрофическим разливам в заливе с потенциалом негативного воздействия на сотни миль уязвимых водно-болотных угодий. Демонтаж технологических установок высокого давления и температуры и, как следствие, опасность пожара для персонала и оборудования могут иметь значительные экономические последствия для западных государств. Большие резервуары для хранения жидкости защищены бермами, которые предназначены для удержания содержимого в случае выхода резервуара из строя в нормальных условиях. Аналогичные условия процесса и продукта существуют на других нефтеперерабатывающих заводах, расположенных дальше от побережья Мартинес, но в основном эти растения подвержены землетрясениям от других разломов.

Топливные трубопроводы

Бензин непрерывно поставляется под давлением с нефтеперерабатывающих заводов Ричмонда и Мартинеса через Kinder Morgan Energy Partners трубопроводы, которые проходят под густонаселенными городскими районами Ист-Бэй, к нефтеналивным терминалам возле аэропорта Сан-Хосе на севере Сан-Хосе. Авиационное топливо доставляется с этих же нефтеперерабатывающих заводов в аэропорт Окленда. Ряд разливов ранее происходил из-за оползней, и такие разливы и связанные с ними выбросы токсичных и легковоспламеняющихся материалов могут иметь место при крупном сейсмическом событии. 9 ноября 2004 года в результате аварии на строительстве этой трубопроводной системы в Уолнат-Крик погибли пять человек.[23] Как видно на примере других разрывов трубопроводов по всему миру, даже мгновенная остановка перекачки потребует несколько минут для значительного снижения давления в трубопроводе после разрыва и, вероятно, приведет к выбросу значительного количества легковоспламеняющегося жидкого топлива. У Chevron также есть нефтепродуктопровод, который пересекает разлом.

Компания Pacific Gas & Electric имеет множество газораспределительных линий, пересекающих или близких к разлому Хейворд. Через разлом также пересекают несколько газопроводов PG&E. После Взрыв трубопровода Сан-Бруно, что не было связано с сейсмической активностью, экипажам PG&E потребовалось 95 минут, чтобы остановить поток газа к обоим концам вышедшего из строя трубопровода.[24]

Водные ресурсы Bay Area

Муниципальный коммунальный округ Ист-Бэй (EBMUD) поставляет воду 800 000 клиентов Ист-Бэй, которые живут к западу от Беркли Хиллз. До принятия и реализации проекта улучшения сейсмостойкости стоимостью 200 миллионов долларов вся вода для этих клиентов прошла через один уязвимый туннель, который пересекает разлом Хейворд возле Caldecott Tunnel. В рамках этого проекта этот туннель - туннель Клермонт - был модернизирован сейсмически. Кроме того, EBMUD проложил второй маршрут для доставки воды к клиентам, находящимся к западу от холмов, через обходной обход Южного кольца возле Castro Valley. Южный контур был завершен в 2002 году, а сейсмическое переоборудование туннеля Клермонт было завершено в феврале 2007 года.[25][26]

В Акведук Хетч-Хетчи, который поставляет от 270 до 315 миллионов галлонов воды в день в город Сан-Франциско и другие районы залива, непосредственно пересекает разлом Хейворд в Fremont. В отчете Экономического форума области залива за 2002 год говорится, что авария акведука из-за землетрясения может перекрыть воду Хетч-Хетчи в залив на 60 дней. Помимо того, что 85% жителей Сан-Франциско лишатся питьевой воды, это приведет к прекращению подачи воды для пожаротушения и водоемкой промышленности, что нанесет экономический ущерб в размере 17,2–28,7 млрд долларов.[27] Обширные работы по реконструкции на пересечении разлома Хейворд включают в себя конструкцию многосекционного туннеля, чтобы обеспечить сдвиг без обрушения, он должен содержать секцию водопровода с шаровыми шарнирами и скользящим соединением.

Озеро Темескаль

Разлом продолжается на север под восточной окраиной Озеро Темескаль и его плотина, которая вряд ли обрушится, поскольку она была полностью укреплена обширным земляным полотном, поддерживающим впоследствии улучшенное шоссе 24.

Калифорнийский университет в Беркли

Многие сооружения в университетском городке Калифорнийского университета в Беркли были оценены как имеющие "плохие" сейсмостойкость. Многочисленные химические, радиологические и биологически опасные материалы присутствуют (в относительно небольших количествах) на территории кампуса и связанных с ним территорий. Национальная лаборатория Лоуренса Беркли, на холмах над университетом. Тем не менее, за последнее десятилетие университет предпринял масштабный проект по модернизации, чтобы систематически модернизировать все учебные корпуса на территории кампуса, чтобы они могли выдержать сильное землетрясение.

Мемориальный стадион

Опорные колонны Мемориального стадиона расходятся вверху из-за ползучесть по неисправности (низы на общей опоре). Внешнее смещение показано слева

Далее на север разлом проходит под продольной средней линией футбольного поля г. Мемориальный стадион Калифорнии на Калифорнийский университет в Беркли. Ползучесть разлома с 1923 г. сместила исходные стены на северном и южном концах на 13 дюймов (33 см).

Обширные обновления за последние восемнадцать месяцев позволили решить проблемы безопасности жизни,[28] включая замену футбол объектов игроков и обширная сейсмическая модернизация тех секций, которые не подвержены сдвигу разломов. Работы были предметом нескольких судебных исков со стороны местных и экологических групп, которые были обеспокоены столь обширным строительством на вершине крупного вина. Во время реконструкции Cal Bears играли в AT&T Park в Сан-Франциско на один сезон.[29] Модернизация, завершенная летом 2012 года, включала разделение стадиона на четыре независимых участка с последующим сносом двух сегментов прямо над зоной щебня. Северный и южный концы образованы новыми перемычками, которые опираются на плавающие маты (фундаменты, которые не проникают в поверхность, а сидят на пластиковых листах над ровным гравием и песком), где они проходят над разломом и рядом с ним, с соответствующими скользящими соединениями. между секциями для безопасности зрителей и способности поглощать относительное вращение между восточной и западной фиксированной секциями и новыми северными и южными подвижными секциями.

Нарушение электроснабжения и связи

Пострадавшие районы, вероятно, будут без электричества в течение длительного периода. Это, в свою очередь, может сделать запасы топлива для транспортных средств и аварийных генераторов недоступными на местном уровне и повлиять как на бытовую воду, так и на промышленную воду, очистные сооружения и дренажные насосы. Из-за широкого использования сканеров точек продаж и регистров в супермаркетах это также может повлиять на способность магазинов продавать предметы первой необходимости, такие как бакалею, и хранить замороженные продукты, а также на отключение кабельного телевидения и большей части доступа в Интернет.

Сотовые телефоны и большинство стационарных телефонов, хотя теоретически они могут работать в течение короткого времени от батареи и аварийного источника питания, вместо этого могут немедленно пострадать от сотрясения земли.

Затронутые города

Некоторые из городов на восточном берегу залива и в районе южного залива вблизи этого разлома включают Ричмонд, Эль-Черрито, Беркли, Олбани, Emeryville, Кенсингтон, Окленд, Пьемонт, Сан-Леандро, Сан-Лоренцо, Castro Valley, Hayward, Юнион-Сити, Fremont, Ньюарк, Милпитас, Найлз, и части Сан - Хосе.

Аналогичные опасные почвенные условия и недостаточно устойчивые здания есть также на южных, западных и северных границах заливов Сан-Франциско и Сан-Пабло, и они также серьезно пострадают в результате сильного землетрясения в районе разлома Хейворд. Поскольку эта часть включает так называемые Силиконовая долина, потенциальный экономический сбой из-за разрушения незавершенных работ и демонтажа заводов по производству микроэлектроники может иметь экономический эффект во всем мире. Текущие оценки вероятности сильного землетрясения при любом из многочисленных региональных разломов составляют до 70 процентов в течение тридцатилетнего периода 2000–2029 годов. Недавний тихий период После многих лет незначительной активности многие считают особенно зловещим, хотя геологи еще не смогли предсказать землетрясения с какой-либо полезной точностью. Они предупреждают, что все жители региона должны быть готовы к большому событию и его последствиям (например, нехватка воды, пожаротушение, первая помощь, электричество, моторное и отопительное топливо и т. еще предстоит сделать.

Государственная трасса 24 модернизация на Станция Rockridge BART парковка.
Колонна с рубашкой и цементным раствором слева, без изменений справа

Модернизация для повышения живучести

Основная статья: Сейсмическая модернизация

В первую очередь, вероятность сильного землетрясения на разломах Хейворд или Сан-Андреас побудила значительные усилия по модернизация и иногда заменяют большие объекты риска, особенно восточные и западные пролеты Мост Сан-Франциско-Окленд-Бэй, то Сан-Франциско и Окленд ратуши, многочисленные надземные железнодорожные, автомобильные и пешеходные сооружения и пересекает. В регионе еще предстоит проделать большую работу, и прогресс сдерживается бюджетными ограничениями, вызванными сокращением дефицита федерального, государственного и регионального уровней, задержками проектирования и строительства из-за политических споров между штатами и местными властями по поводу проектирования, а также неожиданно высоким стали и цемент затраты из-за обширных строительных работ, выполняемых в Китай. Тем не менее, города и округа области Залива давно ожидали крупного землетрясения, и в результате все здания за последние 30 лет должны были соответствовать строгим правилам относительно сейсмостойкости. Из всех подверженных землетрясениям регионов мира район залива Сан-Франциско является одним из наиболее подготовленных в структурном отношении к возможному сильному землетрясению, оставаясь при этом совершенно неподготовленным как к планированию гражданских мер, так и к модернизации старых зданий.[30]

Дальнейшая информация

Виртуальный тур

В Гугл Земля веб-сайт в сотрудничестве с Геологическая служба США, подготовил виртуальный тур на вертолете по месту разлома с большим количеством дополнительной информации, доступной в ходе тура. Также отмечены потенциально опасные оползневые зоны, показывающие большие территории за пределами разлома, которые могут стать непригодными для проживания в результате крупного события.

Доцент ведет посетителя на смотровую площадку внутри ямы. Щелкните изображение для получения дополнительной информации

Специальная выставка

Fremont Экспонат землетрясения: Разлом Хейворда раскрыт

Этот геотуризм Выставка (с апреля по октябрь 2006 г., сейчас закрыта) представляла собой яму глубиной от 12 до 15 футов (5 м), обнажающую разлом Хейворд, которую можно было увидеть «лицом к лицу» с затененной платформы, спустившись по лестнице. Были отмечены и отмечены важные особенности. Подобные раскопки траншей используются для определения частоты и силы доисторических землетрясений, а также для определения местоположения скрытых разломов как часть науки о землетрясениях. Палеосейсмология

  • Для просмотра был представлен обширный дополнительный пояснительный материал, касающийся геологии и сейсмологии района залива, большая часть которого в настоящее время доступна онлайн.[2]
  • В настоящее время ведется активный поиск финансирования и организации постоянной выставки в этом месте.[3]
Просмотр нескольких изображений с платформы.
Неисправность здесь была обозначена веревкой и отмечены различные особенности.
Изображение с расширенной аннотацией добавлено

В популярной культуре

В Том Вулф Роман Мужчина в полном составе показывает вымышленное сильное землетрясение в разломе Хейворд как Deus Ex Machina способ (освобождение главного героя из тюрьмы) и точка развития сюжета.

В Джеймс Бонд фильм Взгляд на убийство (1985) вовлекал заговор, названный "Main Strike", по Макс Зорин взорвать взрывчатку вдоль разлома Хейворд, разлома Сан-Андреас и у «геологического шлюза», чтобы затопить два разлома водой из близлежащих озер и заставить оба разлома сдвинуться, вызывая «двойное землетрясение», которое разрушит Кремниевую долину, и все для того, чтобы Зорину монополизировать рынок микрочипов.

Рекомендации

  1. ^ "Факты о неисправностях Хейворда". Калифорнийская геологическая служба. 7 октября 2008 г.. Получено 2011-04-18.
  2. ^ а б Севренс Лайонс, Джули (11 декабря 2007 г.). «Более вероятно сильное землетрясение по разлому Хейворд, - говорят ученые». Новости Сан-Хосе Меркьюри.
  3. ^ а б Ватт, Джанет; и другие. (19 октября 2016 г.). «Отсутствует звено между разломами Хейворд и Роджерс-Крик» (PDF). Достижения науки. 2 (e1601441): e1601441. Bibcode:2016SciA .... 2E1441W. Дои:10.1126 / sciadv.1601441. ЧВК  5072180. PMID  27774514.
  4. ^ «Исследование месторождений к северу от дельты реки (проект)» (PDF). Бюро мелиорации США. Сентябрь 2008. с. 26. Получено 2011-12-11.
  5. ^ Палеосейсмическое исследование разлома Маакама на участке Хаэль-Крик, Уиллитс, Калифорния
  6. ^ «Новые данные о 2 разломах в районе залива вызывают беспокойство по поводу следующего большого землетрясения», Дэвид Перлман, 31 декабря 2015 г., обновлено 2 января 2016 г., 10:31.
  7. ^ «Две разломы, вызванные землетрясением в районе залива, связаны между собой», Патрик Мэй, 20 октября 2016 г., обновлено 12 января 2017 г., 6:40
  8. ^ «Поразительное открытие угрозы землетрясения», Дэвид Перлман, San Francisco Chronicle, 2 января 2016 г., стр.C-1,4
  9. ^ Штейн, Росс (6 января 2017 г.). «Разломы Роджерс-Крик и Хейворд оказались одним разломом, способным вызвать землетрясение магнитудой = 7,4». temblor.net. Получено 24 февраля 2017.
  10. ^ Геолог считает, что разломы Хейворда и Калавераса могут быть связаны
  11. ^ «Землетрясение в Сан-Франциско и прилегающих районах - разрушено имущество стоимостью почти миллион долларов» (PDF). Нью-Йорк Таймс. 22 октября 1868 г.
  12. ^ «Последнее сильное землетрясение в Калифорнии - как жители Окленда опасались за Сан-Франциско» (PDF). Нью-Йорк Таймс. 14 сентября 1895 г.
  13. ^ Краеведческий музей, ссылки на землетрясение 1868 года
  14. ^ Кроткое поместье В архиве 2006-12-08 в Wayback Machine, Историческое общество района Хейворд
  15. ^ О'Брайен, Мэтт (20 ноября 2006 г.). «Исторический особняк Кроток таит сюрпризы». Окленд Трибьюн, Метро 4.
  16. ^ Геологическая служба США. Разлом Хейворда - это связано с повторением мощного землетрясения 1868 года?
  17. ^ а б «Разлом Хейворда: самая опасная в Америке?». Геологическая служба США. 21 марта 2008 г.. Получено 26 февраля, 2009.
  18. ^ а б c Филд, E. H .; 2014 WGCEP (2015), "UCERF3: Новый прогноз землетрясения для сложной системы разломов Калифорнии", Информационный бюллетень, Информационный бюллетень Геологической службы США за 2015-3009 гг., Геологическая служба США, Дои:10.3133 / fs20153009
  19. ^ Мейсон, Бетси (20 марта 2008 г.). «Отчет: Следующее крупное землетрясение по разлому Хейворд будет катастрофическим». Новости Сан-Хосе Меркьюри.
  20. ^ "Программы Bay Area CERT". Ассоциация правительств области залива. Получено 2018-09-03.
  21. ^ Бербанк, Кит (8 ноября 2012 г.). «Напоминание: разлом Хейворда должен стать следующим большим». Новости Сан-Хосе Меркьюри.
  22. ^ Статья Contra Costa Times, 6 февраля 2007 г., стр. 1
  23. ^ Ли, Генри (20 октября 2006 г.). «Урегулирование в размере 6 миллионов долларов в результате взрыва трубопровода в 2004 году: трое раненых рабочих, родственники погибшего должны поделиться фондами». San Francisco Chronicle. Получено 2006-01-23.
  24. ^ https://www.ntsb.gov/doclib/reports/2011/PAR1101.pdf
  25. ^ EBMUD Программа повышения сейсмостойкости водоснабжения
  26. ^ «Завершена основная модернизация линии водоснабжения Восточного залива». Архивировано из оригинал на 2007-03-04. Получено 2007-04-05.
  27. ^ "San Francisco Chronicle, 9 октября 2002 г .:" Убыток Хетчи в размере 28 миллиардов долларов в результате сильного землетрясения."". Архивировано из оригинал 16 марта 2009 г.. Получено 10 января, 2020.
  28. ^ [1] Веб-сайт Мемориального стадиона Калифорнии
  29. ^ Cal Football проведет домашний сезон 2011 в парке AT&T в Сан-Франциско В архиве 2011-08-14 на Wayback Machine (Официальный сайт Cal Bears)
  30. ^ Отчет SPUR «Дилемма существующих зданий: частная собственность, общественный риск» (обширный отчет и анализ для Сан-Франциско, но с широкой применимостью к региону. Это касается, в частности, разницы в требованиях между безопасностью жизни и пригодностью для жизни после землетрясения)

Источники

внешняя ссылка