Jordskred-ur:Kan eksperter forudsige kollaps ved Washingtons Rattlesnake Ridge?

Selvom Las Vegas bookmakere ikke lægger odds – endnu – på hvornår jordskredet ved Rattlesnake Ridge vil slippe løs, ingeniører og geologer, der sporer den forræderiske skråning nær Yakima, satser på midten af ​​marts til begyndelsen af ​​april.

Men hvad er chancerne for, at de får ret? Og er det overhovedet muligt at forudsige, hvornår en 1, 800 fod høje højderyg vil falde?

Der er meget, der kører på svarene. Den forestående, 8 millioner tons rutsjebane truer over Interstate 82, en jernbanekorridor og Yakima-floden. Beboere i en klynge af hjem ved foden af ​​højderyggen er evakueret til moteller, uden anelse om hvornår de kan vende tilbage.

Siden der blev set revner på bjergsiden nær et stenbrud i oktober, området har vrimlet med stat, lokale embedsmænd og stammefolk, samt konsulenter ansat af grubeoperatøren.

Deres jordskredsprognoser er forsigtige, afdækket med advarsler om, at kollapset kunne komme tidligere. Men den tilgang, der bruges, har en solid track record, især i mineindustrien. Det er baseret på at dække en bjergskråning med instrumenter til at måle skridhastigheden, derefter ekstrapolerer fra tendensen.

"Dette er et stumpt instrument, men det er testet og det har virket på slides før, " sagde geomorfolog ved University of Washington David Montgomery, som har fulgt situationen ved Rattlesnake Ridge, men ikke er direkte involveret.

En af metodens største succeser kom den 10. april, 2013, da operatørerne af Kennecotts Bingham Canyon-mine nær Salt Lake City pressede deres besætninger ud af gruben om morgenen og meddelte, at et rutsjebane var nært forestående. Timer senere, en tårnhøj mur kollapsede i et af de største ikke-vulkaniske jordskred i nordamerikansk historie.

I Schweiz, års overvågning i en stejl dal betalte sig i 2012 med adskillige dages advarsel før en række katastrofale skråningsfejl. I en anden minehændelse, fejldatoen var nøjagtigt forudsagt tre måneder i forvejen.

Metoden virker på grund af den måde mange jordskred udspiller sig på, sagde ingeniørgeolog Jeffrey Moore fra University of Utah. Mens en skråning revner og begynder at glide, kræfterne, der holder massen af ​​jord og sten på plads, svækkes, og den underjordiske overflade, som massen glider på - normalt et svagt jordlag - bliver mere glat. Som resultat, massen tager fart og begynder at glide endnu hurtigere. Tyngdekraften overvinder til sidst friktion, og skråningen kollapser.

"Der er nok case-historier bag metoden til, at når dataene ser rigtige ud, og du er i stand til at identificere tendenser, du kan præcist forudsige tidspunktet for fiasko, " sagde Moore.

På Rattlesnake Ridge, data strømmer ind fra flere typer målinger, herunder GPS-aflæsninger, automatiserede laseropmålingsstationer, seismometre, jordbaseret radar og en laserscanningsteknik kaldet LIDAR. Mere end 100 instrumenter sidder på, eller rettet mod, bjergskråningen.

Da overvågningen startede, den 20 hektar store diasmasse bevægede sig i gennemsnit en fod om ugen. Det er siden steget op til omkring 1,6 fod om ugen, men accelerationen har ikke været konstant. Bevægelsestakten i december pegede på et stort fald i midten af ​​januar. Datoen blev skubbet tilbage til midten af ​​marts, da accelerationen aftog denne måned.

"Den geologiske fod kommer af gassen, " sagde Montgomery. "Selvom det bevæger sig hurtigere, end det var, accelerationshastigheden er faldende."

Måldatoen kunne godt skifte igen, hvis skråningen øges eller bremses.

"Slides er meget dynamiske miljøer, og du skal konstant revurdere dem, " sagde James Struthers, chefingeniørgeolog for Washington State Department of Transportation (WSDOT).

Prognosemetoden er ikke idiotsikker, advarede Rex Baum, en jordskredekspert ved U.S. Geological Survey. Sommetider, skråninger, der ser ud til at være på randen af ​​kollaps, går i stå i stedet for.

"Det kan være en frustrerende situation at håndtere, " sagde han. Til sidst, sliden vil begynde at bevæge sig igen, men det kan tage uger, måneder eller endda år.

Og at være i stand til at forudsige, hvornår et skred sandsynligvis vil ske, er ikke det samme som at kunne forudsige, hvordan en bjergskråning vil kollapse, sagde Baum. Sidstnævnte afhænger i høj grad af bakkens detaljerede geologiske struktur, hvilket kan være svært at skelne ud fra overfladiske målinger.

"Du har al denne usikkerhed fra ting, der er ukendte, og uvidende, " sagde Baum. "Vi kan bare ikke få oplysningerne fra undergrunden."

Mens Kennecott var i stand til at udpege tidspunktet for Bingham Canyon-rutschebanen, uhyrligheden var et chok. Udstyr for millioner af dollars, der var blevet flyttet til et område, der blev anset for sikkert, blev pulveriseret.

Oso-skredet i 2014 i Snohomish County, som dræbte 43 mennesker og begravede et helt samfund, lamslåede geologer med dens rækkevidde, fart og vildskab. Det skred ramte på en regnvåd bakke sammensat af glaciale sedimenter, der var skredet gentagne gange i fortiden.

Rattlesnake Ridge består for det meste af kraftigere basalt, og vand ser ikke ud til at være en faktor i den udviklende rutsjebane. Men store jordskred kan rejse hurtigt og langt selv uden vand, som Bingham-minens kollaps viste, sagde Moore.

"Vi har set mange tidligere sager, hvor store, tørre stenskred mislykkes katastrofalt, " han sagde.

Statslige embedsmænd mener, at det er usandsynligt ved Rattlesnake Ridge. Indtil nu, rutsjebanen har sneget sig langsomt ned ad en skråning på omkring 15 til 20 grader. Det ser ud til at glide på et svagt lag af sedimentær bjergart.

Det mest sandsynlige resultat er, at glidningen vil fortsætte med at bevæge sig langsomt, med en stor del af de 4 millioner kubikmeter sten og jord, der løber ind i stenbrudsgraven ved bunden af ​​bakken, ifølge Cornforth Consulting, det geotekniske ingeniørfirma hyret af stenbrudsoperatøren Columbia Asphalt og Ready-Mix.

Moore beskriver det som et "optimistisk" scenario og siger, at det er vigtigt at planlægge muligheden for en katastrofal fiasko.

"Hvis tingene fejler på én gang, det er godt inden for muligheden for, at det kan ramme motorvejen, " sagde han. Hvis rutsjebanen falder i etaper, så er risikoen for skade sandsynligvis lavere.

En uafhængig geolog, der rejste bekymringer om, at den vestlige side af skråningen kollapsede og væltede ud over motorvejen og floden sagde, at han er mindre bekymret nu, hvor fortsat overvågning har vist, at de 200 fod dybe revner på toppen af ​​bakken ikke strækker sig mod nord .

"Jeg er beroliget af det, men jeg tror stadig på, at der kan ske en masse ting, som vi ikke forventer eller ikke har forudset, sagde Bruce Bjørnstad.

Washington Department of Natural Resources (DNR) embedsmænd siger, at de planlægger en række scenarier, herunder en worst-case situation, der ligner den, Bjørnstad skitserede. Yakima County og byen Union Gap udstedte nøderklæringer, og lokale embedsmænd er klar til at reagere, hvis rutsjebanen løber ud i Yakima-floden, sagde Yakima Valley Office of Emergency Management Director Jeff Emmons.

For at holde et tættere øje med bjergsidens vestlige flanke, som har få instrumenter, WSDOT lancerede for nylig laserundersøgelser to gange om ugen. Indtil nu, de har målt omkring 5 fods udbuling sammenlignet med billeder fra 2015, sagde Struthers. Det er ikke overraskende og vækker ingen alarmer om en større fejl i det område, han tilføjede.

Statslige agenturer og Cornforth Consulting udvikler udløbsmodeller, der viser, hvor langt og i hvilken retning rutsjebanen kan bevæge sig under forskellige scenarier, sagde statsgeolog Dave Norman, af DNR.

Og i sidste uge, DNR og WSDOT hyrede en uafhængig entreprenør, Wyllie &Norrish Rock Engineers, at analysere overvågningsdata, observer diasset og giv en anden mening.

"Vi vil være sikre på, at et andet førsteklasses outfit ser på det, " sagde Norman. "Dette er virkelig vigtigt, og vi ønsker at få det rigtigt."

©2018 The Seattle Times
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.