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2005 fallas en los diques en Nueva Orleans

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A finales de agosto de 2005 había extensas fallas del diques y muros de contención que protegen Nueva Orleans, Louisiana, y las comunidades circundantes durante el huracán Katrina . Las fallas en los diques y muros de inundaciones provocaron la inundación de una gran parte de la ciudad, causando grandes daños. Cinco investigaciones (tres mayores y dos menores) se llevaron a cabo por ingenieros civiles y otros expertos, en un intento de identificar las razones subyacentes para el fallo del sistema federal de protección contra las inundaciones diseñados y construidos por la Estados Unidos Cuerpo de Ingenieros del Ejército.

Diques construidos por el gobierno federal en mayor Nueva Orleans se incumplieron en más de 50 lugares. La Mississippi River-Golfo Outlet Canal ("MR-GO") violó sus diques en unos 20 lugares, inundando gran parte de Este de Nueva Orleans, la mayoría de Parroquia de San Bernardo y el Banco Oriental de Parroquia de Plaquemines.

Tres infracciones mayores ocurrieron en el Canal Industrial; uno en el lado noreste, cerca del cruce con la MR-GO, y dos en el lado sureste a lo largo del Lower Ninth Ward, entre la avenida de la Florida y la avenida Claiborne. La 17th Street Canal dique se rompió por el lado de Nueva Orleans, cerca de la carretera de Puente Viejo Hammond, y el Londres Avenida Canal violada en dos lugares, cerca de Robert E. Lee Boulevard, y cerca del puente de la avenida Mirabeau. La inundación resultante puso el 80% de la ciudad bajo el agua durante días, en muchos lugares de semana.

En las secuelas del huracán Katrina, cinco equipos de investigación estudiaron el fracaso del sistema de protección contra huracanes que llevó a los fracasos, y por lo tanto la mayoría de las inundaciones. Los cinco estudios básicamente de acuerdo en los mecanismos de las fallas en los diques, y todos coinciden en que el sistema diseñado y construido por los EE.UU. Cuerpo de Ingenieros del Ejército era un sistema sólo de nombre.

Fondo

Sección transversal vertical de Nueva Orleans, que muestra la altura máxima del dique de 23 pies (7 m) en el río Mississippi a la izquierda y 17,5 pies (5 m) en el lago Pontachartrain a la derecha

Los residentes originales de Nueva Orleans se asentaron en las tierras altas a lo largo del río Mississippi. Desarrollos posteriores finalmente concedidos a cercano lago Pontchartrian, construidas sobre relleno para llevarlos encima del nivel medio del lago. Vías fluviales navegables comerciales extendieron desde el lago hasta el centro. Después de 1940, el Estado decidió cerrar esas vías navegables tras la finalización de un nuevo Canal Industrial de comercio marítimo. Clausura de los cursos de agua se tradujo en una drástica disminución de la capa de agua por sistema de drenaje de la ciudad, haciendo que algunas áreas se asienten por hasta 8 pies (2 m), debido a la consolidación de los suelos orgánicos subyacentes. Después de 1965, el Cuerpo de Ejército de Estados Unidos construyó un sistema de diques alrededor de una presencia geográfica mucho más amplia que incluía la región pantanosa anterior y pantano. La altura media de la ciudad es de entre 1 y 2 pies (0,61 m) por debajo del nivel del mar. No hay zonas residenciales de la ciudad que se encuentran actualmente más de 10 pies (3 m) por debajo del nivel del mar.

La fuertes inundaciones causadas por el huracán Betsy en 1965 trajo preocupaciones con respecto a las inundaciones provocadas por los huracanes a la vanguardia. Ese año, el Congreso dio a los EE.UU. Cuerpo de Ingenieros del Ejército de autoridad única para el diseño y construcción de la protección contra las inundaciones en Nueva Orleans, que autoriza el Proyecto de Protección contra Huracanes Pontchartrain, parte de la Proyecto de Control de Inundaciones de papel 1965. Los intereses locales era de mantenimiento una vez que el trabajo se había completado. El proyecto se estimó inicialmente a tomar 13 años, pero cuando Katrina en 2005, casi 40 años después, el proyecto era sólo un 60-90% de avance con una proyectada fecha de finalización revisada de 2015. En comparación, la construcción del presidente Theodore Roosevelt de la Panamá Canal , uno de los proyectos de ingeniería más grandes y más difíciles jamás emprendido, tomó 10 años.

En 29 de agosto de 2005 , muros de contención y diques falló catastróficamente en toda el área metropolitana. Muchos se derrumbó muy por debajo de los umbrales de diseño (17th Street y Londres Canals). Otros se derrumbaron después de un breve período de desbordamiento (Canal Industrial) causada por "fregar" o la erosión de las paredes de diques de tierra - un defecto de diseño atroz. En abril de 2007, la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles llama la inundación de Nueva Orleans "la peor catástrofe de ingeniería en Historia de Estados Unidos."

Diques y Floodwall infracciones

Bosquejo de New Orleans (sombreada en gris), lo que indica la ubicación de las principales brechas en los diques / muros de contención (flechas de color azul oscuro). Los puntos rojos muestran las ubicaciones de las muertes.
Incumplimiento en 17th Street Canal dique en Nueva Orleans, Louisiana, en 31 de agosto de 2005 , que muestra los inundados Barrio Lakeview de la derecha y la gran parte seca Metairie lado de la izquierda .. (NOAA)
Casas gravemente dañadas en montones de arena cerca de la parte superior Incumplimiento Londres Avenida Canal

Muchos de los Cuerpo de Ejército incorporado fallas en los diques se informó el lunes 29 de agosto de 2005 , en varios momentos durante el día. Hubo 28 fallas en los diques reportados en las primeras 24 horas y más de 50 fueron reportados en los días siguientes. Una brecha en el Canal Industrial, cerca de la St. Bernard / Línea parroquia Orleans, se produjo a las 9:00 am aproximadamente CST, el día que Katrina golpeó. Otra brecha en el Canal Industrial se informó a los pocos minutos en Tennessee Street, así como múltiples fallas en el sistema de diques, y un fallo de la bomba en el Lower Ninth Ward, cerca de la avenida de la Florida.

Los bomberos locales informaron de una violación a la 17th Street Canal dique poco después de 9 a.m. CST. Se estima que un 66% a un 75% de la ciudad estaba bajo También se informó de agua.El Duncan y estaciones de bombeo Bonnabel haber sufrido daños en el techo, y eran no-funcional.

Las infracciones en San Bernardo y el Lower Ninth Ward se reportaron a las 5:00 pm CST, así como una violación a la Haynes Blvd. Estación de bombeo, y otro incumplimiento a lo largo del dique 17th Street Canal.

Por 20:30 CST, todas las estaciones de bombeo en Jefferson y Parroquias Orleans fueron reportados como no funcional.

A las 10:00 pm CST, una violación del dique en la orilla oeste del Canal Industrial se informó, con lo que 10 pies (3,0 m) de agua de pie a la zona.

A eso de la medianoche, una brecha en el Se informó de Londres Avenida Canal de diques.

La Canal Orleans a medio camino entre la calle Canal 17 y la Avenida del Canal de Londres, diseñado para los mismos estándares, y presumiblemente sometido a estrés similar durante el huracán, sobrevivió intacta porque una sección incompleta de floodwall a lo largo de este canal permite que el agua overtop en ese punto, creando así una forma derrame.

Investigaciones

Las investigaciones preliminares

En los 17 meses posteriores a Katrina cinco investigaciones se llevaron a cabo. El único estudio encargado por el gobierno federal fue patrocinado y administrado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército. Dos grandes estudios independientes se llevaron a cabo por la Universidad de California en Berkeley y la Universidad Estatal de Louisiana. Dos estudios menores fueron hechas por FEMA y la industria de seguros. Los cinco estudios básicamente de acuerdo en los mecanismos de ingeniería de fracaso.

Los ingenieros de mecanismos de falla investigados desbordamiento incluido de diques y muros por la marejada, debilitamiento consecuente de las fundaciones de la pared de inundaciones u otros debilitamiento por el agua de los cimientos de los muros, y las presiones de mareas de tempestad que sobrepasan la resistencia de los muros de contención.

Un informe preliminar de la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles en una investigación independiente concluyó que las inundaciones en el barrio de Lakeview fue causado por el suelo de los diques que dan paso, no por agua rebase los muros de contención. Perforaciones del suelo en el área de la Incumplimiento 17th Street Canal mostró una capa de turba a partir de unos 15 a 30 pies (9 m) por debajo de la superficie, y que van desde unos 5 metros (2 m) a 20 pies (6 m) de espesor. La turba es a partir de los restos de la ciénaga en la que las zonas bajas de Nueva Orleans (cerca Lago Pontchartrain) fueron construidos. La resistencia a la cizalladura de esta turba se encontró que era muy bajo, y tenía un alto contenido de agua. Según Robert Bea, un ingeniero geotécnico de la Universidad de California, Berkeley, que hizo el floodwall muy vulnerable a las tensiones de una gran inundación. "En la calle 17, el suelo se movió lateralmente, empujando a sectores enteros de la pared con ella. ... Como marejada de Katrina llenó el canal, la presión de agua de rosas en el suelo debajo de la pared y en la capa de turba. El agua se movía a través del suelo por debajo de la . base de la pared Cuando el aumento de la presión y el agua en movimiento venció la resistencia del suelo, de repente cambió, tomando material que rodea - y la pared - con ella ".

La capa de turba parece ser cerca de 1.000 pies (300 m) de ancho. No está claro si se había tomado debidamente en cuenta cuando se construyeron los diques. Los muros de contención consisten en una capa de concreto en un base de tablestacas impulsado 17,5 pies (5,3 m) de profundidad en la calle 17 Canal. Un pilotaje más profundo hubiera anclado el muro contra inundaciones en el suelo mucho más fuerte.

Diseño de la pared de Inundaciones

Los investigadores se centraron en la 17th Street y Londres Avenida canales, donde la evidencia mostró que fueron violados a pesar de que el agua no fluya sobre la parte de arriba, lo que indica un diseño o construcción defecto. Las declaraciones de testigos y otras pruebas muestran que los diques y muros de contención en otras partes de la ciudad, como a lo largo del Canal Industrial, estaban cubiertas por las aguas, luego violado o erosionados. Muchos de diques y muros de inundaciones fracasos Nueva Orleans tras el paso del huracán Katrina se produjo a débil de enlace uniones donde las diferentes secciones de diques o de pared unidos entre sí, de acuerdo con un informe preliminar publicado el 2 de noviembre de 2005 , llevado a cabo por investigadores independientes de la Universidad de California, Berkeley y la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles (ASCE).

El diseño original de las bases de chapa de acero para los muros de contención mostró una profundidad propuesta de 10 pies (3 m), y los documentos de diseño muestran que los cálculos se hicieron con la base del muro a 12,8 pies (3,9 m). Según un ingeniero de Nueva Orleans, la profundidad fue aparentemente más tarde aumentó a 17 pies (5,1 m), y esto es lo que se construyó. Sin embargo, un equipo de ingeniería forense de la Universidad del Estado de Louisiana, utilizando un sonar, mostró que en un punto cerca de la brecha 17th Street Canal, la viruta se extiende a 10 pies (3 m) por debajo del nivel del mar, 7 pies (2,1 m) menos profundas que el Cuerpo de Ingenieros había mantenido. "El cuerpo sigue diciendo las pilas eran 17 pies (5 m), pero sus propios dibujos muestran que son 10", dijo Ivor van Heerden. "Esta es la primera vez que alguien ha sido capaz de conseguir un arreglo firme sobre lo que es realmente allí. Y, hasta ahora, es sólo 10 pies (3 m). No lo suficiente profundo." Otros informes confirman que la construcción de los diques de Londres y la avenida del Canal Industrial fue igualmente por debajo de la norma establecida. También encontraron que los propietarios de viviendas a lo largo del canal de la calle 17, cerca del sitio de la violación, habían estado reportando sus patios inundando de filtración persistente del canal durante un año antes de que el huracán Katrina. Otros estudios mostraron los muros de contención de diques en el canal de la calle 17a fueron, "destinada al fracaso", de mal Cuerpo de Ingenieros del Ejército de diseño, diciendo en parte, "error de cálculo que era tan obvio y fundamental", dijeron los investigadores, que "no podía comprender cómo el equipo de diseño de los ingenieros de los cuerpos, la firma local Eustis Ingeniería y la empresa nacional Modjeski y Masters podría haber perdido lo que se denomina el error más costoso de la ingeniería en la historia estadounidense ".

Dr. Robert Bea, presidente de un equipo de investigación independiente de diques, ha dicho que la empresa de diseño con sede en Nueva Orleans Modjeski y Masters podría haber seguido los procedimientos correctos para el cálculo de los factores de seguridad para los muros de contención. Añadió, sin embargo, que los procedimientos de diseño del cuerpo del ejército no puede dar cuenta de los cambios en la resistencia del suelo causadas por los cambios en el flujo de agua y la presión durante una inundación del huracán. Dr. Bea también ha cuestionado el tamaño de los márgenes de seguridad de diseño. Dijo que el cuerpo aplica un margen del 30% sobre la carga máxima de diseño. Una duplicación de la fuerza sería un margen más típico para puentes de carreteras, presas, plataformas petrolíferas en alta mar y otras estructuras públicas. También hubo indicios de que el hormigón de calidad inferior puede haber sido utilizados en el canal de la calle 17a.

Los dos conjuntos de pruebas noviembre llevadas a cabo por los investigadores del Cuerpo de Ejército y LSU utilizan métodos sísmicos no invasivos. Ambos estudios subestimado la longitud de los pilotes por cerca de siete pies. Para diciembre, siete de las pilas reales habían sido sacados de la tierra y medido. La Engineering News Record informó sobre 16 de diciembre que oscilaron entre 23 "31/8" a 23 "77/16" de largo, bien dentro de las especificaciones de diseño originales, lo que contradice el informe inicial de pilotes cortos. La adecuación de las especificaciones de diseño originales, sin embargo, sigue siendo controvertida.

En agosto de 2007, el cuerpo libera un análisis que revela que sus muros de contención estaban tan mal diseñados que la carga máxima de seguridad está a sólo 7 pies (2,1 m) de agua, que es la mitad del diseño original de 14 pies (4,3 m).

Desbordamiento de diques en el este de Nueva Orleans

Según el profesor Raymond Simiente de la Universidad de California, Berkeley, una oleada de agua estimada en 24 pies (7 m), cerca de 10 pies (3 m) por encima de la altura de los diques a lo largo del flanco oriental de la ciudad, barrida en Nueva Orleans desde el Golfo de México , causando la mayoría de las inundaciones en la ciudad. Dijo que la marejada de Lago Borgne viajar hasta el Intracoastal Waterway hizo que los incumplimientos en el Canal Industrial.

Evaluación aérea reveló daños en aproximadamente el 90% de algunos sistemas de diques en el este que debería haber protegidas St. Bernard Parish.

Mantenimiento del dique

Parte de la pared de la inundación en la cima Dique 17th Street Canal, con graffiti relacionados con Katrina. Note grietas en las juntas de paredes contra inundaciones.

Mantenimiento e inspección son responsabilidad de las juntas locales de diques, pero las fallas en los diques no eran debido al mantenimiento, sino a fallas de diseño que el mantenimiento de rutina no se habría detectado.

Academia Nacional de Ciencias de la Investigación

En 19 de octubre de 2005 , El secretario de Defensa Donald Rumsfeld anunció que un panel independiente de expertos, bajo la dirección de la Academia Nacional de Ciencias, se reuniría para evaluar el desempeño del sistema de diques de Nueva Orleans, y emitirá un informe final en ocho meses. El panel estudiaría los resultados proporcionados por los dos equipos existentes de expertos que ya habían examinado las fallas en los diques.

Audiencias del Comité del Senado

Las investigaciones preliminares y las pruebas se presentaron ante el Senado de Estados Unidos Comisión de Asuntos de Seguridad Nacional y Gubernamentales en 2 de noviembre de 2005 , y, en general confirmó las conclusiones de las investigaciones preliminares.

En 9 de noviembre de 2005 , La Oficina de Responsabilidad del Gobierno declaró ante el Comité del Senado sobre el Medio Ambiente y Obras Públicas. El informe citó el Ley de Control de Inundaciones de 1965, que autorizó la Cuerpo de Ingenieros del Ejército para diseñar y construir un sistema de protección contra inundaciones para proteger al sur Luisiana de las tormentas más fuertes característicos de la región.

En su declaración por escrito al comité, Ivor van Heerden, de Universidad del Estado de Louisiana, concluyó, "La mayoría de la inundación de Nueva Orleans se debió a las locuras del hombre. La sociedad debe a los que perdieron sus vidas, y los cerca de 100.000 familias que perdieron todo, una disculpa y necesita dar un paso hasta la placa y reconstruir su casas y compensar sus medios perdidas de empleo. Nueva Orleans es una de nuestras naciones ciudades enjoyado. Por no haber dado a los residentes de la seguridad de los diques adecuados es inexcusable. "

Cuerpo de Ingenieros del Ejército admite culpa

En 5 de abril de 2006 , meses después de investigadores independientes habían demostrado que las fallas en los diques no se debían a las fuerzas naturales más allá de la fuerza diseño previsto, el teniente general Carl Strock testificó ante el Senado de Estados Unidos Subcomité de Energía y Agua que, "Ahora hemos llegado a la conclusión que teníamos problemas con el diseño de la estructura ". También declaró que los EE.UU. Cuerpo de Ingenieros del Ejército no sabía de este mecanismo de falla antes de 29 de agosto de 2005 . La afirmación de la ignorancia es refutado, sin embargo, por la Investigadores de la Fundación Nacional para la Ciencia contratados por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército, que apuntan a un estudio realizado en 1986 por el propio cuerpo que tales separaciones eran posibles en el diseño I-pared.

Casi dos meses después, el 1 de junio de 2006 , el USACE final e inequívocamente admitió su responsabilidad en los eventos en Nueva Orleans con la publicación del informe completo. La versión final del informe IPET establece las fuerzas destructivas de Katrina fueron "ayudados por una protección incompleta, inferior a las estructuras autorizadas, y las secciones de diques con materiales erosionables."

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