Зона разлома Хейворда — это правосторонняя сдвиговая геологическая зона разлома, способная генерировать разрушительные землетрясения . Разлом был впервые назван в отчете Лоусона о землетрясении в Сан-Франциско 1906 года в знак признания его участия в землетрясении 1868 года. [1] Этот разлом имеет длину около 119 км (74 мили), [2] расположен в основном вдоль западного подножия холмов на восточной стороне залива Сан-Франциско . Он проходит через густонаселенные районы, включая Ричмонд , Эль-Серрито , Беркли , Окленд , Сан-Леандро , Кастро-Вэлли , Хейворд , Юнион-Сити , Фремонт и Сан-Хосе .
Разлом Хейворд параллелен разлому Сан-Андреас , который находится в море и проходит через полуостров Сан-Франциско . К востоку от разлома Хейворд лежит разлом Калаверас . В 2007 году было обнаружено, что разлом Хейворд слился с разломом Калаверас к востоку от Сан-Хосе на глубине 6,4 километра (4,0 мили), что может привести к землетрясениям гораздо более сильным, чем предполагалось ранее. Некоторые геологи предложили переименовать Южный Калаверас в Южный Хейворд. [3]
К северу от залива Сан-Пабло находится 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 190 километров (120 миль), простирающийся от севера Хилдсбурга через Санта-Розу до Алум-Рок в Сан-Хосе. [4] Другой разлом, расположенный севернее, разлом Маакама , также считается частью «подсистемы разлома Хейворд». [5] [6]
В то время как разлом Сан-Андреас является основной трансформной границей между Тихоокеанской плитой и Североамериканской плитой , разлом Хейворд-Роджерс-Крик принимает на себя свою долю общего смещения двух плит.
Тихоокеанская плита является основным участком земной коры, постепенно расширяющимся за счет извержения магмы вдоль Восточно-Тихоокеанского поднятия на юго-восток. Она также погружается далеко на северо-запад в Алеутский желоб . В Калифорнии плита скользит на северо-запад вдоль трансформной границы , разлома Сан-Андреас , к зоне субдукции. В то же время Североамериканская плита движется на юго-запад относительно ядра Земли, но на юго-восток относительно Тихоокеанской плиты из-за гораздо более быстрого движения последней на северо-запад. Западный компонент движения Североамериканской плиты приводит к некоторой сжимающей силе вдоль Сан-Андреас и связанных с ним разломов, тем самым помогая поднять хребты Тихоокеанского побережья и другие параллельные внутренние хребты к западу от Центральной долины , в этом регионе наиболее заметен хребет Диабло . Разлом Хейворд разделяет те же относительные движения, что и Сан-Андреас. Как и части других разломов, значительная часть трассы разлома Хейворд образована узкой сложной зоной деформации, ширина которой может достигать сотен футов.
Трансформная граница, определяемая разломом Сан-Андреас, не является идеально прямой, а напряжения между Тихоокеанской и Североамериканской плитами рассеяны по обширной области на Западе, простираясь до Уокер-Лейн к востоку от Сьерра-Невады . Разлом Хейворд является одним из вторичных разломов в этой диффузной зоне, наряду с разломом Калаверас на востоке и разломом Сан-Грегорио к западу от Сан-Андреас.
Вся зона разлома, включая разлом Роджерс-Крик, разделена сейсмологами на три сегмента — Роджерс-Крик, Северный Хейворд и Южный Хейворд. Ожидается, что эти сегменты могут выйти из строя по отдельности или в соседних парах, вызывая землетрясения различной силы. Ассоциация правительств районов залива (ABAG) совместно с другими правительственными агентствами спонсировала анализ местных условий и подготовку карт, указывающих на разрушительный потенциал этих землетрясений. Различные карты ABAG, показанные ниже, представляют некоторые из наиболее вероятных возможных комбинаций.
Хотя есть указания на то, что значительное землетрясение на близлежащем параллельном разломе может сбросить напряжение и, таким образом, уменьшить вероятность землетрясения в ближайшей перспективе, противоположное, по-видимому, верно в отношении последовательных сегментов. Сброс на крупном сегменте может существенно увеличить вероятность землетрясения на соседнем сегменте разлома, увеличивая вероятность двух крупных региональных землетрясений в течение нескольких месяцев.
Связь между зоной разлома Роджерс-Крик и зоной разлома Хейворд была неясной до 2015 года, когда исследование дна залива Сан-Пабло показало, что концы двух разломов плавно связаны между мысом Пинол и островом Нижний Таббс. [7] [8] Альтернативная предыдущая гипотеза предполагала, что разлом Хейворд и разлом Роджерс-Крик, вероятно, были связаны серией эшелонированных разломных нитей под заливом Сан-Пабло. Новое открытие означает, что система Роджерс-Хейворд вместе может вызвать землетрясение магнитудой до 7,2. [9] Также считается возможным, что крупное сейсмическое событие на одном из разломов может повлечь за собой движение на другом, либо одновременно, либо в течение интервала до нескольких месяцев. Ассоциация правительств района залива подготовила карты сотрясений грунта, которые включают возможный одновременный сценарий (они показаны ниже).
В октябре 2016 года ученые нашли неопровержимые доказательства того, что разлом Роджерс-Крик и разлом Хейворд связаны друг с другом под заливом Сан-Пабло. Одновременный разрыв связанного разлома Хейворд-Роджерс-Крик — длиной около 118 миль (190 км) от севера Хилдсбурга до Алум-Рок в Сан-Хосе — может привести к сильному землетрясению магнитудой 7,4, которое «приведет к обширным разрушениям и гибели людей с глобальными экономическими последствиями». [4] Было предложено отказаться от названия «разлом Роджерс-Крик» и назвать весь разлом длиной 118 миль (190 км) «разломом Хейворд». [10]
Разлом Калаверас непрерывен от района Санол на юг до Холлистера . Долгое время считалось, что между разломом Хейворд и Калаверасом нет связи, но геологические исследования [11] (в частности, изучение очень слабых и глубоких землетрясений) предполагают, что они могут быть связаны. Если это правда, эта связь будет иметь значительные последствия для потенциальной максимальной силы землетрясений на Хейворде, поскольку эта сила определяется максимальной длиной разрыва разлома, и этот разрыв может простираться за пределы точки соединения и, таким образом, включать некоторую часть Калавераса. (Этот потенциал не показан на картах интенсивности сотрясений, показанных ниже.)
Самое крупное землетрясение на разломе Хейворд в истории произошло в 1868 году, его предполагаемая магнитуда составила 7,0. Оно произошло на южном участке разлома, получив свое название (несколько десятилетий спустя) от зарождающегося города Хейворд , где, как было установлено, находился эпицентр землетрясения. Однако землетрясение 1868 года нанесло большой ущерб всей тогда малонаселенной области залива, включая город Сан-Франциско. [12] [13] Фактически, событие 1868 года стало известно как «Великое землетрясение Сан-Франциско» до более крупного толчка в 1906 году.
Многие сейсмологи полагают, что землетрясение в Сан-Франциско 1906 года , произошедшее на разломе Сан-Андреас, снизило напряжение во многих разломах в районе залива, включая разлом Хейворд, создав «тень землетрясения»: период затишья после крупного землетрясения. После события в Сан-Андреас 1906 года на разломе Хейворд не было умеренно сильных землетрясений, которые наблюдались до этого землетрясения. Также представляется вероятным, что этот период затишья в тени землетрясения заканчивается, как это прогнозируется скоростью движения плит и напряженным состоянием других разломов в регионе.
Землетрясение 1868 года произошло задолго до того, как регион Ист-Бэй был широко урбанизирован. [14] В следующем, 1869 году, поместье Уильяма Мика стало одним из первых объектов в этом районе, построенным на 3000 акрах (12 км 2 ) в том, что стало известно как район Черриленд в городке Эден. [15] Недавние реставрационные работы в особняке Мика показали, что, поскольку землетрясение 1868 года все еще было свежо в памяти жителей того времени, в первоначальную конструкцию были встроены некоторые необычные диагональные распорки. [16] Хотя его магнитуда была меньше, чем землетрясение в Сан-Франциско 1906 года, интенсивность толчков, испытанных в районе Хейворда, могла быть больше, чем в 1906 году из-за близости разлома Хейворда.
Более ранние землетрясения были обнаружены с помощью траншейного вскрытия и соответствующего радиоуглеродного датирования . В сочетании с историческими записями, последние пять крупных событий произошли в 1315, 1470, 1630, 1725 и 1868 годах, [17] с интервалом около 140 лет (обратите внимание, что 2018 год — это 150 лет от крупного события 1868 года). Самым длительным был 160-летний период между 1470 и 1630 годами. В 2028 году исполнится 160 лет с момента события 1868 года.
Ученые Геологической службы США (USGS) утверждают, что сильное землетрясение в этой зоне «становится все более вероятным». [18] Когда в разломе произойдет следующее сильное землетрясение, ущерб будет катастрофическим. В пострадавшей зоне находится имущество стоимостью более 1,5 триллиона долларов США , и, скорее всего, в случае повторения землетрясения 1868 года ущерб составит более 165 миллиардов долларов США. Поскольку разлом проходит через густонаселенные районы, напрямую пострадают более 5 миллионов человек. Вода может остаться без 2,4 миллиона человек, проживающих в районе залива Сан-Франциско в Калифорнии . [18]
В течение тридцати лет после 2014 года вероятность одного или нескольких землетрясений магнитудой 6,7+ на разломе Хейворд в течение этого периода времени оценивалась в 14,3 процента. [19] Это сопоставимо с 6,4 процента для разлома Сан-Андреас, где могут происходить более сильные землетрясения, но который находится дальше от значительной части урбанизированных частей залива. [19] Более ранние оценки (январь 2008 года) показывают, что разломы Хейворд, Роджерс-Крик и Калаверас могут с большей вероятностью выйти из строя в течение следующих нескольких десятилетий, чем считалось ранее. [3]
140-я годовщина события 1868 года была в 2008 году, и среднее время между последними пятью крупными событиями также составляет 140 лет. Недавние оценки потенциального ущерба от крупного землетрясения в разломе Хейворд, проведенные профессиональной фирмой по управлению рисками , указывают на возможность огромных экономических потерь, из которых лишь небольшой процент застрахован от движения грунта. [20] (Страхование от землетрясений не только довольно дорого, оно, как правило, обременено большими франшизами — не менее 15 процентов).
В зависимости от сезонных погодных условий во время крупного события за сейсмическим событием могут последовать городские лесные пожары, усугубленные повреждением систем водоснабжения или массивными оползнями в насыщенных почвах. Помимо прямого ущерба, последствия для торговли из-за поврежденной инфраструктуры также будут существенными. Опыт с большими городскими разрушениями, вызванными, например, землетрясениями, ураганами и огненными штормами, показал, что полное восстановление может занять до десяти лет из-за различных факторов.
Все более серьезные отчеты и оценки вероятности и последствий событий пробудили широкий интерес к обучению людей реагированию на чрезвычайные ситуации. Становится широко понятно, что профессиональные пожарные, полиция и медицинские службы будут перегружены крупным событием, и что соседям придется помогать друг другу как можно лучше. Несколько юрисдикций в пострадавшем районе внедрили программы волонтерских групп реагирования на чрезвычайные ситуации для усиления профессиональных служб реагирования. [21]
В 2012 году ученые Геологической службы США заявили, что разлом может привести к еще одному землетрясению магнитудой 6,8–7,0, а Геологическая служба Калифорнии согласилась с этим, заявив, что, по их мнению, существует 31-процентная вероятность землетрясения магнитудой 6,7 или выше вдоль разлома Роджерс-Крик-Хейворд в течение следующих 30 лет. [22]
В марте 2015 года Геологическая служба США опубликовала «UCERF3: Новый прогноз землетрясений для сложной системы разломов Калифорнии». UCERF3 представляет собой наилучшую доступную на сегодняшний день науку, и теперь он учитывает «разрывы множественных разломов» и «готовность разломов», в дополнение к исторической сейсмичности, в расчетах прогнозирования землетрясений. Вывод для тех, кто живет в районе залива Сан-Франциско, заключается в том, что эксперты говорят, что существует 72% вероятность испытать землетрясение магнитудой 6,7 или выше до 2045 года. Более того, у них был 51% шанс M≥7 (порог, чтобы считаться «крупным» землетрясением), 20% шанс M≥7,5 и 4% шанс M≥8 («великое» землетрясение), если принять во внимание все нанесенные на карту разломы в регионе. [19]
Поверхность разлома ползет менее чем на 0,5 см (0,2 дюйма) в год в регионах, вызывающих беспокойство. Крайние южные регионы разлома ползут быстрее, возможно, достаточно, чтобы предотвратить разрыв разлома там, но в основном ползучесть недостаточна, чтобы ослабить накапливающиеся силы на большей части разлома и поэтому не предотвратит сильное землетрясение. Ползучесть достаточна, чтобы сместить дороги, бордюры и тротуары и таким образом наглядно выявить поверхностный след во многих местах. Повреждения ползучести асфальтовых дорожных покрытий обычно проявляются в виде серии ступенчатых трещин . Эффекты ползучести можно увидеть также в старых сооружениях, пересекающих разлом, некоторые из которых были оснащены деформационными швами для компенсации этого медленного движения.
Магнитуда землетрясения, как указано на сейсмической шкале , примерно пропорциональна длине разрыва, в то время как движение грунта в районе, окружающем разлом, в значительной степени зависит от местных почвенных условий, в некоторой степени от расстояния и связи с прогрессированием разрыва разлома, и (как недавно было признано в землетрясении Лома-Приета 1989 года ) отраженной энергии от глубоких разрывов в структуре Земли. Площадь, затронутая землетрясением, также зависит от плотности и однородности почв, окружающих разлом.
Разлом Хейворд считается особенно опасным из-за плохих почвенных условий на аллювиальной равнине , которая спускается от Восточных холмов залива к восточной береговой линии залива Сан-Франциско . На более низких высотах около залива почва в основном состоит из водонасыщенного ила и песка, размещенных в начале 20-го века в качестве засыпки болотистых территорий. Эта почва имеет тенденцию усиливать последствия землетрясения и, таким образом, производить значительно большее движение грунта. Кроме того, сама почва может провалиться, превратившись в жидкую грязь от 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 землетрясения в Сан-Франциско 1906 года и задолго до того, как в конце 1920-х годов были разработаны даже умеренно сейсмостойкие методы строительства.
Дальнейшее усовершенствование строительства устойчивых конструкций и разработка методов модернизации были разработаны лишь недавно, в основном в ответ на последствия событий в Силмаре ( 1971 г.) , Лома-Приете (1989 г.) и Нортридже (1994 г. ) в Калифорнии. Ни одно из них 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 мер по восстановлению и методов строительства, требуемых для повышения безопасности жизни.
Хотя многие сооружения подверглись сейсмической модернизации, существует большое количество опасных неармированных каменных (в основном кирпичных) конструкций и дымоходов, которые могут быть чрезвычайно опасны для жильцов при сильном землетрясении, и большое количество зданий, которые либо не прикреплены болтами к фундаменту, либо имеют мягкие этажи , которые недостаточно устойчивы к сдвиговым силам. Слабые места фундамента и мягких этажей легко устраняются в большинстве случаев, но это эффективно только в том случае, если работа выполняется грамотно, с должным вниманием к мелким деталям, таким как схемы крепления гвоздей и надлежащие соединения. Местные обследования недавно завершенных работ выявили некачественное выполнение работ в ряде случаев, связанных с модернизацией домов.
В холмах Беркли есть много небольших активных оползней и свидетельства многочисленных крупных архаичных оползней . Такие районы могут быть стабильными только в современных условиях. Существует вероятность, что крупное землетрясение может вызвать очень большие земные потоки, особенно если почвы сезонно насыщены водой, что может сделать обширные районы непригодными для строительства. (См. Виртуальный тур – Google Earth Flyover ниже.)
Многие сооружения вблизи берега залива с обеих сторон, вероятно, серьезно пострадают от крупного разрыва разлома Хейворд или близлежащего разрыва разлома Сан-Андреас. Серьезные последствия землетрясения Лома-Приета 1989 года наблюдались как в Окленде, так и на севере Сан-Франциско , хотя это событие не было очень крупным и было сосредоточено на значительном расстоянии в горах Санта-Крус. Большинство серьезных последствий этого события были вызваны плохо реагирующими почвенными условиями и недостатками проектирования крупных сооружений. Только часть структурных недостатков на большей территории была устранена, и последствия движения поверхности крупного события, вероятно, будут гораздо более серьезными, чем наблюдалось при событии Лома-Приета.
В конструкции автомагистралей было внесено множество изменений для снижения опасности для жизни во время сейсмических событий. Несмотря на эти изменения, сохраняются значительные неблагоприятные условия, которые могут вызвать сбои с возможными долгосрочными последствиями для критической транспортной инфраструктуры.
Участок шоссе 13 на шоссе Уоррен Фривей
В северной части разлом Хейворд лежит прямо под частью шоссе 13 (шоссе Уоррена ), которая находится к югу от его пересечения с шоссе 24 и к северу от его конечного соединения с межштатной автомагистралью 580 ( шоссе Макартура ). В этой рифтовой долине есть несколько надземных перекрестков улиц в районе Монклер, которые пересекают разлом.
Шоссе 24
Государственное шоссе 24 , соединяющее Окленд с Ориндой, Лафайеттом и Уолнат-Крик через туннель Колдекотт , состоит из обширной земляной насыпи в месте пересечения разлома. Землетрясение может вызвать незначительные оползни на некоторых склонах автострады, а пластическое движение насыпи, скорее всего, нарушит дорожное покрытие, если движение здесь смещения поверхности будет существенным, что может представлять опасность для автомобилистов и закрыть шоссе на некоторое время. Более обширные нарушения и большую опасность может вызвать разрушение возвышенных конструкций, как тех, над которыми проходит шоссе, так и путепроводов автострады, которых поблизости два. Как и в других местах в этом районе, такие конструкции подверглись обширной модернизации для обеспечения безопасности.
Шоссе 80 и 880 и порт Окленда
Сильное землетрясение, скорее всего, выведет из строя прибрежные участки дамбы шоссе Interstate Highway 80 ( Eastshore Freeway ), поскольку оно построено на насыпи, размещенной в 1930-х годах на илистой поверхности, верхние слои которой были отложены в 19 веке в результате обширной гидравлической добычи золота в далеких предгорьях Сьерра-Невады . Ожидается, что эта мягкая грязь усилит сейсмические толчки, а грязь, поддерживающая тяжелую насыпь, может разжижиться и, таким образом, возможно, вызвать серьезное разрушение шоссе из-за провала из-за оседания шоссе и дифференциального движения больших участков. (Более современное строительство для этих условий использует связанные и «плавающие» — в грязи — легкие бетонные и пенопластовые коробчатые конструкции для поддержки дороги.) Аналогичные условия лежат в основе восточных подъездных дорог к мосту через залив. Более качественные, но все еще локально плохие почвы лежат в основе части шоссе Interstate Highway 880 , которая простирается до региона Южного залива от лабиринта Макартура . Поскольку основная часть грузовых контейнеров из порта Окленд перевозится по этим двум дорогам, отключение обеих из них приведет к серьезным перебоям в импорте и экспорте товаров на Западном побережье из-за последующей перегрузки других портов обработки контейнеров на Западном побережье.
Шоссе 580
Являясь основным маршрутом для пассажиров, следующих из южного округа Аламида, долины Сан-Хоакин и холмов Восточного залива в центр Окленда и Сан-Франциско, межштатная автомагистраль 580 пересекает разлом и проходит совсем рядом с разломом между пересечениями с шоссе штата 13 (шоссе Уоррена) и межштатной автомагистралью 238 .
Землетрясение в Лома-Приете 1989 года привело к обрушению одной секции верхнего настила восточного пролета моста Сан-Франциско–Окленд-Бей , что закрыло мост на 30 дней. Замена восточного пролета была завершена в августе 2013 года. Инженеры и значительная часть общественности давно осознали, что сильное землетрясение с эпицентром вблизи моста на разломах Хейворд или Сан-Андреас может привести к полному обрушению восточного пролета.
Параллельно шоссе Eastshore Freeway и в глубине страны всего в двух кварталах проходит четырехпутная железнодорожная линия, используемая для общих грузовых перевозок, включая те, что производятся портом Окленда ( железные дороги Union Pacific и BNSF ) и пассажирскими перевозками Amtrak на северо-запад Тихого океана и на восток через Рино и Солт-Лейк-Сити . Вдоль северного берега округа Контра-Коста в насыпных железнодорожных вагонах, прилегающих к пассажирским и грузовым магистралям, временно хранятся значительные объемы сжиженного газа под давлением, легковоспламеняющихся жидкостей, едких материалов и различных токсичных веществ, что создает большие потенциальные опасности в случае схода с рельсов. Сходы с рельсов часто происходили во время крупных землетрясений, как непосредственно из-за опрокидывания, так и из-за провалов дорожного полотна; промышленные аварии с участием этих материалов вызвали серьезные опасности для здоровья в смешанных жилых и промышленных районах Ричмонда.
Помимо обширных модификаций путепроводов и эстакад, в основном для предотвращения демонтажа из-за сотрясений или разрушения из-за провала грунта, несколько других уникальных особенностей системы требуют особого обращения.
Трансбейская трубка
Поезда BART курсируют между Сан-Франциско и Оклендом по подводной трубчатой конструкции. Труба состоит из сварных сегментов из листовой стали. Каждая овальная внешняя секция несет две внутренние трубы поезда круглого сечения и центральный прямоугольный туннель для доступа и спасения, при этом пустота между элементами заполнена бетоном. Сегменты были погружены в канаву, вырытую в заливном иле, и засыпаны каменной насыпью, а затем откачаны из воды по завершении, что сделало полученную трубу несколько плавучей, но удерживаемой на месте каменной насыпью. Последующий сейсмический анализ показал возможность того, что пересыпь может разрушиться из-за перемешивания, что позволит плавучей трубе всплыть вверх, сместив пути и, возможно, перенапряжив болтовые соединения. Эта потенциальная проблема была решена путем виброуплотнения пересыпи, покрывающей трубу. Дополнительная стабилизация включает в себя забивку больших свай и соединение дополнительных ограничений.
Скользящее соединение
Трансбазовая труба заканчивается на скользящем стыке под стыком около станции Эмбаркадеро в Сан-Франциско. Проектный запас скольжения был уменьшен вдвое из-за непредвиденной усадки конструкции трубы. Прогнозируемое наихудшее движение в этом стыке было определено как превышающее то, на что стык в настоящее время способен, что может вызвать серьезные структурные проблемы и попадание грязи и воды в трубу и прилегающие системы метро. Это должно быть исправлено за большие деньги — сначала оценено в 142 миллиона долларов, но ожидается, что будет стоить гораздо больше — вероятно, самая большая отдельная статья расходов в списке сейсмических модернизаций BART.
Тоннель 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) заново пробурить смещенную часть после факта, чем защищать пассажиров (либо путем обширных модификаций туннеля, либо путем замены его на более высокий) от небольшой вероятности того, что поезд (или два) врежутся в разлом или будут разрезаны надвое крупным проскальзыванием разлома. Инженеры BART посчитали, что измененное расписание движения поездов для предотвращения многократного воздействия поездов на разломы нецелесообразно из-за различий в прохождении поездов, но автоматизированное оперативное реагирование на события в реальном времени считается практичным (см. ниже).
Сеть сейсмических датчиков
BART установила и продолжает совершенствовать сеть сейсмических датчиков ( систему оповещения о землетрясениях ), чтобы вызвать остановку системы в случае крупного события, включая автоматизированный анализ развития событий для определения наилучших действий в отношении отдельных поездов для максимальной безопасности (разрыв разлома может занять до нескольких десятков секунд, чтобы полностью распространиться от эпицентра до более отдаленных пострадавших мест). Такие сенсорные сети и устройства оповещения имеют потенциал для снижения опасности от падающих предметов и мебели при условии, что оповещенные люди хорошо обучены соответствующим реакциям (аналогично обучению школьников « пригнись и укройся » времен Холодной войны ).
Главной проблемой в отношении разлома Хейворд является огромный нефтеперерабатывающий завод Chevron Richmond в Ричмонде . Хотя он и расположен на лучшем грунте, чем большая часть береговой линии, этот нефтеперерабатывающий завод имеет обширные доки и трубопроводы для сырой нефти и готовой продукции, простирающиеся в залив, что может привести к катастрофическим разливам в заливе, с потенциалом неблагоприятного воздействия на сотни миль чувствительных водно-болотных угодий. Демонтаж технологических установок высокого давления и температуры и последующая опасность возгорания для персонала и оборудования могут иметь существенные экономические последствия для западных штатов. Большие резервуары для хранения жидкостей защищены бермами, которые предназначены для удержания содержимого в случае выхода резервуара из строя при нормальных условиях. Аналогичные условия процесса и продукта существуют на других нефтеперерабатывающих заводах, расположенных дальше в глубине страны около Мартинеса , но в основном эти заводы подвержены землетрясениям из-за других разломов.
Бензин непрерывно транспортируется под давлением из нефтеперерабатывающих заводов в районе Ричмонда и Мартинеса по трубопроводам Kinder Morgan Energy Partners , которые проходят под густонаселенными городскими районами Ист-Бэй к резервуарным терминалам около аэропорта Сан-Хосе в Северном Сан-Хосе. Авиационное топливо транспортируется из этих же нефтеперерабатывающих заводов в аэропорт Окленда. Ранее из-за оползней произошло несколько разливов, и такие разливы и связанные с ними выбросы токсичных и легковоспламеняющихся материалов могут быть распространены при крупном сейсмическом событии. 9 ноября 2004 года в результате строительной аварии на этой трубопроводной системе в Уолнат-Крик погибли пять человек. [24] Как было показано на других мировых разрывах трубопроводов, даже мгновенная остановка перекачки заняла бы несколько минут, чтобы значительно снизить давление в трубопроводе после разрыва, и, вероятно, привела бы к выбросу значительного количества легковоспламеняющегося жидкого топлива. У Chevron также есть трубопровод для нефтепродуктов, который пересекает разлом.
Pacific Gas & Electric Company имеет многочисленные газораспределительные линии, пересекающие или находящиеся вблизи разлома Хейворд. Несколько газопроводов PG&E также пересекают разлом. После взрыва трубопровода Сан-Бруно , который не был связан с сейсмической активностью, бригадам PG&E потребовалось 95 минут, чтобы остановить поток газа к обоим концам этого вышедшего из строя трубопровода. [25]
East Bay Municipal Utility District (EBMUD) поставляет воду 800 000 клиентов East Bay, которые живут к западу от Беркли-Хиллз . До принятия и реализации проекта по сейсмическому улучшению стоимостью 200 миллионов долларов вся вода для этих клиентов проходила через один уязвимый туннель, который пересекает разлом Хейворд около туннеля Калдекотт . В рамках этого проекта этот туннель — туннель Клермонт — был сейсмически модернизирован. Кроме того, EBMUD создал второй маршрут для подачи воды этим клиентам к западу от холмов через объездную дорогу Southern Loop около долины Кастро . Southern Loop был завершен в 2002 году, а сейсмическая модернизация туннеля Клермонт была завершена в феврале 2007 года. [26] [27]
Водопровод Хетч-Хетчи , который поставляет от 270 до 315 миллионов галлонов воды в день в город Сан-Франциско и другие населенные пункты Bay Area, напрямую пересекает разлом Хейворд во Фремонте . В отчете Экономического форума Bay Area за 2002 год говорится, что поломка водовода из-за землетрясения может отрезать воду Hetch Hetchy в Bay Area на 60 дней. Помимо того, что 85% жителей Сан-Франциско лишатся питьевой воды, это приведет к прекращению поставок для пожаротушения и водоемкой промышленности, что приведет к экономическому ущербу в размере 17,2–28,7 млрд долларов. [28] Обширные работы по реконструкции на пересечении разлома Хейворд включают многосекционную конструкцию туннеля, позволяющую производить сдвиг без обрушения, она должна содержать секцию водопроводной трубы с шаровыми шарнирами и скользящим соединением.
Разлом продолжается на север под восточной окраиной озера Темескал и его плотиной, которая вряд ли обрушится, поскольку она полностью укреплена обширной земляной насыпью, поддерживающей впоследствии улучшенное шоссе 24.
Многие из сооружений в академическом кампусе Калифорнийского университета в Беркли были оценены как имеющие «плохие» сейсмостойкие характеристики. Многочисленные химические, радиологические и биологически опасные материалы присутствуют (в относительно небольших количествах) на территории кампуса и в связанной с ним Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли , на холмах над университетом. Тем не менее, университет предпринял обширный проект по модернизации за последнее десятилетие [ когда? ] для систематической модернизации всех учебных зданий на кампусе, чтобы выдержать значительное землетрясение.
Стадион Мемориал
Далее на север разлом проходит под продольной средней линией футбольного поля California Memorial Stadium в Калифорнийском университете в Беркли . Сползание разлома с 1923 года сместило первоначальные стены на северном и южном концах на 13 дюймов (33 см).
Масштабные обновления за последние восемнадцать месяцев были направлены на решение проблем безопасности жизни, [29] включая замену помещений для футболистов и масштабную сейсмическую модернизацию тех секций, которые не подвержены сдвигу разлома. Работа была предметом нескольких судебных исков от местных и экологических групп, которые были обеспокоены таким масштабным строительством поверх крупного разлома . Во время реконструкции Cal Bears играли на AT&T Park в Сан-Франциско в течение одного сезона. [30] Модификации, завершенные летом 2012 года, включали разрезание стадиона на четыре независимые секции с последующим сносом двух сегментов непосредственно над зоной обломков. Северный и южный концы образованы новыми мостовыми секциями, которые покоятся на плавающих матах (фундаменты, которые не проникают в поверхность, а сидят на пластиковых листах над ровным градуированным 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 фиксированными секциями и новыми северной и южной подвижными секциями.
Пострадавшие районы, вероятно, останутся без электроэнергии на длительный период. Это, в свою очередь, может привести к отсутствию поставок топлива для транспортных средств и аварийных генераторов на местном уровне и повлиять как на бытовую воду, так и на промышленную воду, на канализационные установки и на дренажные насосы. Из-за широкого использования сканеров точек продаж и касс в супермаркетах это также может повлиять на способность магазинов продавать товары первой необходимости, такие как продукты питания, и сохранять замороженные продукты, а также на прекращение кабельного телевидения и большей части доступа в Интернет.
Сотовая связь и большинство стационарных телефонных линий, которые теоретически могут работать в течение короткого времени при питании от аккумуляторов и аварийного источника питания, могут пострадать от мгновенных сбоев из-за подземных толчков.
Некоторые из городов на восточном побережье залива и в районе южного залива вблизи этого разлома включают Ричмонд , Эль-Серрито , Беркли , Олбани , Эмеривилл , Кенсингтон , Окленд , Пьемонт , Сан-Леандро , Сан-Лоренцо , Кастро-Вэлли , Хейворд , Юнион-Сити , Фремонт , Ньюарк , Милпитас , Найлс и части Сан-Хосе .
Похожие опасные почвенные условия и недостаточно устойчивые здания также находятся на южной, западной и северной границах заливов Сан-Франциско и Сан-Пабло и также серьезно пострадают от крупного землетрясения на разломе Хейворд. Поскольку эта часть включает в себя так называемую Кремниевую долину , потенциальный экономический сбой из-за разрушения незавершенных работ и демонтажа заводов по производству микроэлектроники может иметь экономический эффект, распространяющийся на весь мир. Текущие оценки вероятности крупного землетрясения на любом из многочисленных региональных разломов составляют до 70 процентов в течение тридцатилетнего периода 2000–2029 годов. Недавний период затишья после многих лет незначительной активности многими считается особенно зловещим, хотя геологи пока не смогли предсказать землетрясения с какой-либо полезной точностью. Они предупреждают, что все жители региона должны быть готовы к крупному событию и его последующим последствиям (например, нехватка воды, пожаротушения, первой помощи, электричества, моторного и отопительного топлива и т. д.), и что еще предстоит проделать большую работу по защите жизни.
В первую очередь, вероятность сильного землетрясения на разломах Хейворд или Сан-Андреас подтолкнула значительные усилия по модернизации и иногда замене крупных конструкций, находящихся под угрозой, в частности, восточных и западных пролетов моста Сан-Франциско-Окленд-Бэй , мэрий Сан-Франциско и Окленда , а также многочисленных надземных железнодорожных, автомобильных и пешеходных сооружений и путепроводов . В регионе еще многое предстоит сделать, и прогресс затрудняется бюджетными ограничениями, налагаемыми просачивающимся вниз федеральным, государственным и региональным дефицитом, задержками проектирования и строительства из-за государственных и местных политических споров по поводу проектирования, а также неожиданно высокими расходами на сталь и цемент из-за обширных строительных работ, проводимых в Китае . Тем не менее, города и округа залива давно ожидали сильного землетрясения, и в результате все здания за последние 30 лет должны были соответствовать строгим правилам в отношении сейсмостойкости. Из всех регионов мира, подверженных землетрясениям, район залива Сан-Франциско является одним из наиболее структурно подготовленных к возможному сильному землетрясению, оставаясь при этом совершенно неподготовленным как в плане планирования мер реагирования, так и в плане модернизации старых зданий. [31]
Сайт Google Earth в сотрудничестве с Геологической службой США подготовил виртуальный вертолетный тур по разлому, с большим количеством дополнительной информации, доступной во время тура. Потенциально опасные оползневые зоны также отмечены, показывая большие территории за пределами разлома, которые могут стать непригодными для проживания в случае крупного события.
Выставка землетрясения во Фремонте : раскрыт разлом Хейворд
Эта геотуристическая выставка (с апреля по октябрь 2006 года, сейчас закрыта) представляла собой яму глубиной 12-15 футов (5 м), обнажающую разлом Хейворда, который 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 магнитуды доисторических землетрясений и для определения местоположения скрытых разломов в рамках науки палеосейсмологии
В романе Тома Вулфа «Человек в полном составе» вымышленное сильное землетрясение на разломе Хейворд используется как метод deus ex machina (освобождение главного героя из тюрьмы) и точка развития сюжета.
В фильме о Джеймсе Бонде «Вид на убийство» (1985) был задействован заговор Макса Зорина под названием «Главный удар», целью которого было взорвать взрывчатку вдоль разлома Хейворд, разлома Сан-Андреас и «геологического шлюза», чтобы затопить два разлома водой из близлежащих озер и заставить оба разлома сместиться, вызвав «двойное землетрясение», которое уничтожило бы Кремниевую долину, — все это для того, чтобы Зорин монополизировал рынок микрочипов.
{{citation}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )Источники
