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セントフランシスダム、またはサンフランシスキートダムは、アメリカ合衆国カリフォルニア州ロサンゼルス郡北部のサンフランシスキート渓谷に位置するコンクリート重力アーチダムで、1924年から1926年にかけて建設されました。 [ 2 ]このダムは1928年に壊滅的な決壊を起こし、その後の洪水で少なくとも431人が死亡しました。[ 3 ] [ 4 ]これは20世紀のアメリカ土木工学における最悪の災害の1つであり、カリフォルニア州の歴史上3番目に多くの犠牲者を出した災害と考えられています。 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
このダムは、ロサンゼルス市の増大する水需要に対応するために建設され、ロサンゼルス水道の不可欠な一部となる大規模な調整・貯水池を形成した。シエラ・ペロナ山脈のサン・フランシスキート渓谷に位置し、ロサンゼルスのダウンタウンから北西約64キロメートル、現在のサンタクラリタ市から北約16キロメートルの地点にあった。
しかし、地盤の欠陥と設計上の欠陥により、ダムは完成からわずか2年後に崩壊した。この崩壊により、水道事業供給局（現在のロサンゼルス水道電力局）の総支配人兼主任技師であったウィリアム・マルホランドのキャリアは終わった。[ 8 ]
ロサンゼルスの初期、市の水源はロサンゼルス川から得られていました。これは、ザンハと呼ばれる一連の用水路を通して川から水を迂回させることによって実現されました。当時、民間の水道会社であるロサンゼルス市水道会社が市の水道施設をリースし、市に水を供給していました。1878年にザンヘロ（用水路管理人）として雇われたウィリアム・マルホランドは、その日の仕事が終わると、数学、水力学、地質学の教科書を勉強し、それによって地質学と工学を独学で習得する優秀な従業員であることを証明しました。マルホランドは水道会社で急速に昇進し、1886年に監督に昇進しました。[ 9 ]
1902年、ロサンゼルス市は水道会社とのリース契約を終了し、市の水道供給を自ら管理するようになった。ロサンゼルス市議会は水道局を設立し、 1911年に水道事業供給局と改称され、マルホランドがその局長に就任した。マルホランドは、組織名の変更に伴い、同時に水道局の主任技師にも任命された。[ 9 ] [ 10 ]
マルホランドは、当時世界最長の水道橋であったロサンゼルス水道の設計と建設を監督したことで、エンジニアリングコミュニティのメンバーから高い評価を得ました。この水道橋は、重力のみを使用してオーウェンズバレーからロサンゼルスまで233マイル（375km ）の水を運びました。 [ 11 ]このプロジェクトは、いくつかの挫折にもかかわらず、1913年に予定通り、予算内で完成しました。カリフォルニア水戦争中のオーウェンズバレー住民による妨害行為を除けば、水道橋はその歴史を通じて順調に機能し続け、今日でも稼働しています。[ 12 ]
水道橋の建設中に、マルホランドはサンフランシスキート峡谷の一部をダム建設候補地として初めて検討した。干ばつや水道橋が地震で損傷した場合に、ロサンゼルスに長期間水を供給できるだけの十分な大きさの貯水池が必要だと考えたからである。[ 13 ]特に、第1発電所と第2発電所が建設される予定の場所の間の地域を好んだ。そこは地形が良好で、上流の広い台地の下流で峡谷が自然に狭くなっており、最小限のダムで大きな貯水池を造ることができると考えたからである。[ 14 ]この地域の近くには作業員を収容するための大きなキャンプが設置されており、マルホランドは余暇を利用してその地域の地質学的特徴を詳しく調べた。
後にダムが建設されることになる地域で、マルホランドは西側の丘陵の中腹から上部にかけて、主に赤みがかった礫岩と砂岩の地層で構成されており、その中に小さな石膏の脈が散在していることを発見した。赤い礫岩の下、西側の丘陵の残りの部分を下り、峡谷の底を横切り、東側の壁を登っていくと、岩石の構成が著しく異なっていた。これらの地域は、激しく層状構造を持ち、多くの場所で横断断層があり、滑石が散在する雲母片岩で構成されていた。後に、多くの地質学者が2つの地層の接触点の正確な位置について意見が分かれたものの、大多数の意見では、それは活動していないサンフランシスキート断層線にあるとされた。マルホランドは、赤い礫岩の丘陵に探査用のトンネルと立坑を掘削してその特性を調べ、水の浸透試験を実施させた。その結果、彼は、必要が生じた場合、その丘がダムの土台として十分適していると確信した。[ 15 ]
初期の地質調査で驚くべき側面が明らかになったのは、ダム建設の必要性が生じた後のことだった。マルホランドは1911年の公共事業委員会への年次報告書で峡谷東側の片岩面の不安定な性質について記していたが、[ 16 ]この事実はセントフランシスダムの建設監督官スタンリー・ダナムによって誤って判断されたか、あるいは無視されたかのいずれかだった。ダナムは検死審問で、自分が命じた検査の結果、東側土台となる地域全体で岩が硬く、同じ性質であることが示されたと証言した。彼の意見では、この地域はダム建設に十分適しているというものだった。[ 17 ]
ロサンゼルスの人口は急速に増加していた。1900年には人口は10万人強だったが、1910年には3倍以上の32万人となり、1920年には57万6673人に達した。[ 18 ]この予想外の急速な成長により、より多くの水供給が必要となった。1920年から1926年の間に、7つの小規模な貯水池が建設され、当時水道局最大の貯水池であったロウアー・サン・フェルナンド貯水池の高さを7フィート上げる改修が行われたが、さらに大きな貯水池が必要であることは明らかだった。
当初、この新しい大規模貯水池の計画地は、サンフェルナンドバレー北東部の、現在サンランドとして知られるコミュニティの上流にあるビッグトゥジュンガキャニオンであったが、取得しなければならない牧場や私有地の高額な要求価格は、マルホランドの見解では、市に対する妨害工作であった。彼はそれらの土地の購入を断念し、その場所の地質学的問題に関する以前の認識を忘れたか無視したかは不明だが、12年前に調査したサンフランシスキートキャニオンの連邦政府所有で、はるかに安価な私有地への関心を再び抱いた。[ 19 ] [ 14 ] [ 20 ]
セントフランシスダムの建設予定地の測量と位置決定の作業は、1922年12月に始まった。用地の整地と建設工事は、この種の公共事業に通常見られるような大々的な宣伝もなく開始された。ロサンゼルス水道は、オーウェンズバレーの怒った農民や地主による度重なる破壊行為の標的となっており、市はこうした費用と時間を要する修復作業の再発を何としても避けたいと考えていた。
セントフランシスダム（サンフランシスキートダムとも呼ばれる）は、水道供給局が設計・建設した2番目のコンクリートダムである。最初のダムは、寸法がほぼ同じマルホランドダムで、建設は1年前に始まっていた。セントフランシスダムの設計は、実際にはマルホランドダムを応用したもので、現場に合わせて修正が加えられた。セントフランシスダムの設計プロファイルと応力係数の計算値のほとんどは、マルホランドダムの建設に使用された計画と公式を応用したものから得られた。この作業は、水道供給局の技術部によって行われた。[ 21 ] [ 22 ]
セントフランシスダムの形状と種類を説明する際に「湾曲」という言葉が使われますが、今日の基準では、半径の曲率から、このダムはアーチ型と見なされ、したがってアーチ重力式設計となります。アーチ重力式ダムの科学がまだ初期段階であったため、当時はそう呼ばれていませんでした。アーチ効果、その仕組み、荷重の伝達方法については、安定性と支持に役立つこと以外は、工学界ではほとんど知られていませんでした。そのため、このダムはアーチ作用による追加の利点を一切考慮せずに設計され、その規模を考えると、その形状は保守的であると見なされました。[ 23 ] [ 24 ]
他のほとんどの市当局と同様に、水道事業供給局と関連部署は毎年、前会計年度の活動について公共サービス委員会に報告していた。これらの報告から、セントフランシスダムの建設予定地となった地域の予備調査とダムの地形測量が1923年6月までに完了していたことがわかる。ダムは海抜1,825フィート（556メートル）の高さに建設されることになっており、これは河床基底面から175フィート（53メートル）の高さに相当する。ダムによって作られる貯水池の初期計算では、貯水容量は約30,000エーカーフィート（37,000,000立方メートル）になると示された。[ 25 ] [ 26 ]
1924年7月1日、マルホランドが公共事業委員会に年次報告書を提出する予定だったその日、事務所技師のW・W・ハールバットは、ダムの予備工事がすべて完了したことを彼に伝えた。委員会に提出した報告書の中で、マルホランドは貯水池の容量が32,000エーカーフィート（39,000,000立方メートル）になると記した。ハールバットもまた、委員会に年次報告書「事務所技師報告書」を提出し、前年の見積もりからの変更について説明した。彼の報告書には次のように記されている。
セントフランシス貯水池では、ダム建設予定地の整地が完了し、基礎工事のための溝掘りが開始されました。コンクリート打設に必要な機材はすべて契約済みで、実際のコンクリート打設作業は約90日後に開始される予定です。追加の地形測量も完了しており、海抜1825フィートの地点で32,000エーカーフィートの貯水容量が確保されていることが明らかになりました。
ダム本体の建設は5週間後の8月初旬に始まり、最初のコンクリートが流し込まれた。[ 27 ] [ 28 ]
1925年3月、マルホランドが公共事業委員会に報告書を提出する前に、ハールバットは再びマルホランドにセントフランシス・プロジェクトの進捗状況を報告した。彼は、貯水池の容量が38,000エーカーフィート（47,000,000立方メートル）になり、ダムの高さが河床面から185フィート（56メートル）になると述べた。ハールバットは、公共事業委員会に提出したこれらの変更の説明の中で、次のように記している。
この貯水池に関する追加調査と計画の変更により、海抜1835フィートの頂上標高では、貯水池の容量が38,000エーカーフィートになることが明らかになった。[ 29 ] [ 30 ]
1923年の当初計画よりダムの高さが10フィート（3.0メートル）高くなったため、拡大した貯水池を収容するために、西側橋台に隣接する尾根の頂上に沿って長さ588フィート（179メートル）の翼堤を建設する必要が生じた。[ 31 ]
セントフランシスダムの特徴的な点は、下流側の階段状の面であった。各段の高さは一定の5フィート（1.5メートル）であったが、各段の幅は海抜高度に応じて異なっていた。この幅は、河床基部付近の1,650フィート（500メートル）では5.5フィート（1.7メートル）であったが、余水吐と垂直パネルの基部である1,816フィート（554メートル）では1.45フィート（0.44メートル）まで減少した。[ 32 ]
1926年5月4日に完成した階段状のダムは、峡谷の底から185フィート（56メートル）の高さまでそびえ立っていました。頂上まで続く両側の面は、最後の23フィート（7.0メートル）が垂直でした。下流側の面では、この垂直部分は幅24フィート（7.3メートル）のセクションに分割されていました。これらのセクションの一部が放水路を構成しており、放水路は合計11枚のパネルからなり、2つのグループに分かれていました。各放水路セクションには、越流水が通過するための高さ18インチ（46センチ） 、幅20フィート（6.1メートル）の開口部がありました。ダムにはまた、中央セクションを貫通する直径30インチ（76センチ）の放水管が5本あり、これらは上流側の面に取り付けられたスライドゲートによって制御されていました。
1926 年 3 月 12 日に貯水池に水が満たされ始めました。[ 33 ]水位は着実に、そして比較的平穏に上昇しましたが、ダムにはいくつかの温度と収縮によるひび割れが現れ、橋台の下から少量の漏水が流れ始めました。マルホランド ダムの建設中にエンジニアリング部門によって確立された設計プロトコルに従って、収縮継手は組み込まれませんでした。[ 34 ]最も注目すべき出来事は、ダムの上部から下に向かって走る 2 つの垂直のひび割れでした。1 つは放水ゲートの西約58 フィート (18 m)の地点にあり、もう 1 つは東にほぼ同じ距離の地点にありました。マルホランドは、アシスタント主任技師兼ゼネラル マネージャーのハーベイ ヴァン ノーマンとともにひび割れを調査し、セント フランシス ダムの規模のコンクリート ダムとしては想定内であると判断しました。
4月初旬、水位は西側橋台の活動停止中のサンフランシスキート断層線付近に達した。水がこのエリアを覆うと、ほぼ直ちに漏水が始まった。作業員は漏水を塞ぐよう指示されたが、完全には成功せず、ダムの表面から水が浸透し続けた。この漏水を収集するために2インチ（5.1cm ）のパイプが断層線からダム管理人のトニー・ハーニッシュフェガーの家まで敷設され、彼はそれを生活用水として使用した。ダムの下の排水管に溜まって静水圧による揚圧力を軽減する水も、この方法で排出された。[ 35 ]
1927 年 4 月、貯水池の水位は放水路から10 フィート (3 m)以内まで上昇し、5 月の大半は水位が溢水から3 フィート (0.91 m)以内でした。収集された浸透水の量に大きな変化はなく、毎月、パイプには約 3 分の 1 が流れていました。これはセント フランシス ダムの規模としては取るに足らない量であり、この点についてマルホランドは「私が建設したすべてのダム、そして私がこれまで見てきたすべてのダムの中で、これほど乾燥したダムは見たことがない」と述べています。1926 年から 1927 年の間に記録された浸透データは、ダムが非常に乾燥した構造物であったことを示しています。[ 35 ]
1927年5月27日、カリフォルニア水戦争の一環としてロサンゼルス水道の大部分が爆破され、オーウェンズバレーの問題は再び深刻化した。数日後には2度目の事件が発生し、別の大きな部分が破壊された。その後数日間、水道のさらにいくつかの部分が爆破され、水の流れが完全に途絶えた。セントフランシスダムの背後にあるほぼ満水状態の貯水池が北からの唯一の水源であり、取水が直ちに開始された。[ 36 ]
この間、ロサンゼルス郡保安官事務所に匿名の電話があり、インヨー郡から男たちが車でやって来てダムを爆破し、「できるだけ早く警官を派遣してほしい」と伝えてきた。[ 37 ] [ 36 ]数分以内に、峡谷内で勤務または居住している電力・照明局と水道供給局の全職員に通知された。ロサンゼルス市警察と保安官事務所から数十人の警官を乗せた車が現場に急行した。この事態を引き起こした脅威の兆候は現れなかったものの、その後数日間、峡谷は武装した野営地のようだった。[ 36 ]
セントフランシスダムの高水位日報によると、5月27日から6月30日までの間に、7,000～8,000エーカーフィート（8,600,000～9,900,000立方メートル）の水が取水された。6月と7月を通してオーウェンズバレーでの闘争は続き、水道からの流量の中断も続いた。その結果、貯水池からの取水が継続した。[ 36 ] 8月初旬、ロサンゼルスの水道事業に対する反対運動は、その指導者らが横領罪で起訴された後に崩壊した。その後、市は水道施設の修理と維持管理の一連のプログラムを後援し、地元の雇用を刺激した。[ 38 ] [ 39 ]
セントフランシス貯水池の水位は再び上昇したが、何事もなくは済まなかった。1927年後半、西側の橋台から始まり、斜め上方に中央部に向かってある程度の距離にわたって走る亀裂が発見された。他の場合と同様に、マルホランドはこの亀裂を調査し、別の収縮亀裂であると判断し、麻くずを充填してグラウトを注入して漏水を遮断するよう命じた。同時に、ダムの東側の対応する位置に別の亀裂が現れた。これは最後の放水路付近の頂上から始まり、斜面で終わるまで65フィート（20メートル）斜めに下方に走っていた。これも同じ方法で封鎖された。これらの亀裂はどちらも、斜面側の橋台との接合部で幅が広く、ダムの頂上に向かって角度をつけて狭くなっていたことが確認された。[ 40 ]
貯水池の水位は1928年2月初旬まで着実に上昇し続け、水位は放水路から1フィート（0.3メートル）以内まで達した。しかしこの間、翼堤防にいくつかの新たな亀裂が現れ、両アバットメントの下から新たな漏水箇所が出現した。[ 41 ] 2月末近く、主ダムの西約150フィート（46メートル）の翼堤防の基部で顕著な漏水が発生し、毎秒約0.60立方フィート（4.5米ガロン、または17リットル）が流出した。この亀裂はマルホランドによって調査され、別の収縮または温度による亀裂であると判断し、排水のために開いたままにした。3月の第1週には、漏水量が約2倍になっていることが確認された。一部で浸食が起こっているため、マルホランドは8インチ（20.3センチメートル）のコンクリート排水管の設置を命じた。パイプは堤防の壁に沿って水を導き、主ダムとの西側の橋台との接触部で水を排出した。[ 42 ]これにより丘の斜面は非常に飽和した外観となり、ダムの階段を流れ落ちて丘に接する水は、峡谷の住民や東に700フィート（213メートル）離れた道路を通行する人々の間で不安を引き起こした。その距離では、水が橋台から来ているように見えたからである。
1928年3月7日、貯水池の水位は放水路の頂部から3インチ（7.6cm ）下まで下がっており、マルホランドはセントフランシスダムへの放水を停止するよう命じた。[ 43 ] 5日後、朝の巡回中にハーニッシュフェガーは西側橋台で新たな漏水を発見した。過去に同じ場所で他の漏水があっただけでなく、観察した流出水の濁った色はダムの基礎が浸食されていることを示している可能性があると懸念し、彼はすぐにマルホランドに連絡した。到着後、マルホランドとヴァンノーマンは漏水箇所の調査を開始した。ヴァンノーマンは漏水源を発見し、流出水をたどることで、水の濁った外観は漏水自体からではなく、新しく切り開かれたアクセス道路の緩んだ土に水が接触した場所から来ていることを突き止めた。彼らの概算によると、漏水は毎秒2 ～ 3 立方フィート (15 ～ 22米ガロン、57 ～ 85リットル)の水を排出していた。検死審問での証言によると、マルホランドとヴァン・ノーマンの懸念は、漏水の場所だけでなく、排出量の不規則性によっても高まった。彼らが観察していた 2 回、流れの加速または急増が両名に気づかれた。[ 44 ] [ 45 ]マルホランドは、何らかの是正措置が必要だと感じたが、これは将来いつか実施できるだろうと考えた。[ 46 ]
その後2時間、マルホランド、ヴァン・ノーマン、ハーニッシュフェガーはダムと様々な漏水や浸透を検査したが、大きなダムにとって異常なことや懸念すべきことは何も見つからなかった。マルホランドとヴァン・ノーマンは、新たな漏水は危険ではなく、ダムは安全であると確信し、ロサンゼルスに戻った。[ 46 ] [ 47 ]
1928年3月12日、真夜中の2分半前、セントフランシスダムは壊滅的な決壊を遂げた。
崩壊を目撃した生存者はいなかったが、少なくとも5人が1時間足らず前にダムを通過したが、異常に気づかなかった。最後の1人、[ 48 ] [ 49 ]エース・ホープウェルは、第1発電所の大工で、真夜中の約10分前にオートバイでダムを通過した。検死審問で、ホープウェルは、第2発電所もダムも心配になるようなものは何も見ずに通過したと証言した。彼は、約1.5マイル（2.4km ）上流で、オートバイのエンジン音よりも大きく、「丘で岩が転がる音」のようなゴロゴロという音が聞こえたと述べた。ホープウェルは止まり、オートバイから降りて、丘の斜面を確認しながらタバコを吸った。ゴロゴロという音は消え始め、ホープウェルは、その音はこの地域によくある地滑りの音だと考えた。ホープウェルはタバコを吸い終え、オートバイに戻って立ち去った。彼は、セントフランシスダムが無傷の状態で残っているのを目撃し、かつ生還した最後の人物だった。
ロサンゼルスの電力照明局の受電所2か所と、第1発電所の水道供給局で、午後11時57分30秒に急激な電圧低下が発生した[ 50 ]。同時に、サザン・カリフォルニア・エジソン（SCE）のソーガス変電所の変圧器が爆発した。調査官は後に、この爆発はダムの東側橋台から約90フィート上にあるサンフランシスキート峡谷の西側の丘陵地の電線がショートしたことが原因であると断定した[ 51 ] [ 32 ]。
洪水波の高さが分かっていること、そして崩壊後70分以内に貯水池がほぼ空になったという事実から、崩壊は突然かつ完全なものであったに違いない。崩壊が始まって数秒後には、中央部と翼壁を除いて、ダムの大部分は残っていなかった。中央部の西側から丘の上の翼壁の橋台までの主ダムは、いくつかの大きな破片と多数の小さな破片に砕け散った。これらはすべて、124億ガロン（4700万立方メートル）の水がサンフランシスキート峡谷を流れ下るにつれて下流に流された。最大の破片は、約1万トン（9000メートルトン）の重さがあり、 ダム跡地から約1.2キロメートル下流で発見された。[ 52 ]
やや似たように、中央部の東側のダム部分も大小さまざまな破片に砕け散った。西側とは異なり、これらの破片のほとんどは、立っている部分の基部付近に止まった。最大の破片は立っている部分の下部に落下し、その上流側の面に部分的に止まった。当初、ダムの残りの2つの部分は直立したままだった。貯水池の水位が下がると、水がすでに浸食されていた東側の部分を浸食し、東側の斜面に向かってねじれて後方に倒れ、3つの部分に砕け散った。[ 52 ]
ハーニッシュフェガーとその家族は、ダムから約400メートル下流にある彼らのコテージを襲った、最初の高さ43メートルの洪水波に巻き込まれた最初の犠牲者の中に含まれている可能性が最も高い。家族と同居していた女性の遺体は、服を着たままダムの基部近くの2つのコンクリートブロックの間に挟まっているのが発見された。このことから、彼女とハーニッシュフェガーはダムが崩壊する直前に構造物を点検していたのではないかという推測がなされた。ハーニッシュフェガーの遺体も、6歳の息子の遺体も発見されなかった。[ 53 ]
崩壊から5分後、当時高さ120フィート（37メートル）だった洪水波は、平均時速18マイル（29キロメートル）で1.5マイル（2.4キロメートル）進み、第2発電所を破壊し、近くに住んでいた67人の作業員とその家族のうち64人の命を奪った。これにより、ロサンゼルスとサンフェルナンドバレーの大部分で停電が発生した。SCEとの連系線により電力はすぐに復旧したが、洪水がサンタクララ川の川床に流れ込むと、川の堤防を越えて、現在のバレンシアとニューホールの一部が浸水した。午前0時40分頃、SCEの市内への2本の主要送電線が洪水で破壊され、以前停電していた地域が再び停電し、SCEがサービスを提供している他の地域にも停電が広がった。それでも、浸水していないほとんどの地域では、SCEのロングビーチ火力発電所からの電力で電力が復旧した。[ 54 ]
午前1時頃、当時高さ55フィート（17メートル）だった大量の水は、川床に沿って西に進み、SCEのサウガス変電所を破壊し、サンタクララ川流域全体とベンチュラとオックスナードの一部への電力供給を遮断した。州の主要南北幹線道路の少なくとも4マイルが水没し、カスタイック・ジャンクションの町は流されつつあった。[ 56 ]
洪水はサンタクラリタ川流域に時速12マイル (19 km/h)で流れ込んだ。約 5 マイル下流のベンチュラ郡とロサンゼルス郡の境界付近で、SCE が川岸の平地に 150 人の作業員のために設置していた仮設建設キャンプが襲われた。混乱の中で、SCE の職員は警告を発することができず、84 人の作業員が死亡した。[ 57 ]午前 1 時 30 分直前、サンタクララ川流域の電話交換手はパシフィック長距離電話会社からセントフランシスダムが決壊したことを知った。彼女は州自動車局のオートバイ警官に電話をかけ、[ 58 ]危険にさらされている人々の家に電話をかけ始めた。警官は一軒一軒回って住民に差し迫った洪水について警告した。[ 59 ] [ 60 ]同時に、保安官代理はサイレンを鳴らしながら洪水に向かって谷を上っていき、フィルモアで停車しなければならなかった。[ 49 ]
洪水はフィルモア、バーズデール、サンタポーラの町に大きな被害を与えた後、午前5時30分頃、ベンチュラの南54マイル（87km）下流、現在のウェストモンタルボ油田の地点で、犠牲者と瓦礫を太平洋に流し込んだ。その時点で波は幅が約2マイル（3km）あり、時速6マイル（9.7km /h）で進んでいた。
全国の新聞がこの災害の報道を掲載した。ロサンゼルス・タイムズ紙の一面には、崩壊したダムとサンタポーラの廃墟の航空写真を含む4つの記事が掲載された。マルホランド氏は声明で、「現時点では、セントフランシスダム災害の原因について肯定的な意見を述べることは控えたい…ヴァン・ノーマン氏と私は 今朝午前2時30分頃に決壊現場に到着した。ダムが完全に崩壊し、貯水池からの激しい洪水が下の谷に恐ろしい死と破壊の痕跡を残していることをすぐに確認した」と述べた。[ 61 ]マルホランド氏は、ダムの西側の支柱を形成する丘陵地帯で大きな動きがあったようだと述べ、これが原因かどうかを調査するために、ロバート・T・ヒル、C・F・トルマン、D・W・マーフィーという3人の著名な地質学者が水道電力委員会に雇われたと付け加えた。
この災害については、少なくとも12件の調査が行われた。前例のない速さで、そのうち8件は崩壊後の週末までに開始された。ほぼすべてにおいて、著名な技術者や地質学者からなる調査委員会が関与していた。これらのグループや委員会の中で特に注目すべきは、C・C・ヤング知事が後援し、米国開拓局のボルダー（フーバー）ダム委員会の顧問を務めた著名なダム技術者A・J・ワイリーが率いたもの、開拓局長エルウッド・ミードが議長を務めたロサンゼルス市議会、ロサンゼルス郡検視官フランク・ナンス、ロサンゼルス郡地方検事エイサ・キーズによるものであった。その他にも、水道電力委員会が独自の調査を開始し、ロサンゼルス郡監督委員会もJB・リッピンコットを雇って独自の調査を開始した。サンタクララ川保護協会は、地質学者でスタンフォード大学名誉教授のベイリー・ウィリス博士と、サンフランシスコの著名な土木技師でアメリカ土木学会の元会長であるカール・E・グランスキーを雇った。州鉄道委員会やいくつかの政治団体など、調査員や代表者を派遣しただけの団体もあった。[ 62 ]
すべての点で意見が一致したわけではなかったが、ほとんどの委員会はすぐに結論に達した。知事委員会は3月19日に会合を開き、崩落からわずか11日後の3月24日に79ページの報告書を知事に提出した。これは、委員会が判断するよう指示された事項に答えるには十分な時間であったかもしれないが、3月21日に招集される予定だった検死審問での宣誓証言は得られなかった。この審問は、地質学や工学以外の要素も考慮に入れた唯一の調査であった。[ 63 ]
即座の回答が求められたのは当然で、その根源は議会でのスウィング・ジョンソン法案にあった。この法案は1922年に初めて提出され、3回の議会で採決に至らなかったが、当時再び議会に提出されていた。この法案は最終的にフーバーダム建設の資金を提供した。支持者も責任ある指導者も、この法案が置かれている危険な状況を認識していた。プロジェクトからの水と電力は必要だったものの、セントフランシスダムの700倍もの貯水池を作ることになる、同様の設計の巨大なダムを建設するという考えは、最近の災害と壊滅的な被害を考えると、多くの人々にとって受け入れがたいものだった。[ 64 ]この法案は議会で可決され、 1928年12月21日にカルビン・クーリッジ米大統領によって署名され、法律となった。[ 65 ] [ 66 ]
知事委員会は、カリフォルニア州ソーガス近郊のセントフランシスダムの決壊原因を調査するためにCCヤング知事が任命した委員会の報告書と題する調査結果を最初に発表した。この報告書は最も広く配布された分析となった。他のほとんどの調査員と同様に、委員会は新たな漏水が崩壊を理解する鍵であると認識していたが、委員会は「ダム全体の基礎は非常に不十分だった」と考えていた。報告書には、「このような構造では、水が基礎に到達するのを防ぐことができなければ、このダムの最終的な決壊は避けられなかった。浸透を防止または除去するために、点検ギャラリー、圧力グラウト、排水井戸、深い遮水壁が一般的に使用されるが、これらの装置のいずれかまたはすべてが十分に効果的であった可能性は低い。ただし、状況を改善し、最終的な決壊を遅らせることはできたであろう」と記されている。[ 67 ]彼らは決壊の原因を西側の丘陵地に置いた。委員会は、「西端は、乾燥時でも明らかに強度が劣る赤みがかった礫岩の上に築かれており、湿潤時には非常に軟らかくなり、そのほとんどが岩石としての特性をほぼ完全に失った」と述べた。この「赤みがかった礫岩」の軟化により、西側が浸食された。「西端の崩壊によって放出された水の奔流は、東側の峡谷の壁に激しい浸食を引き起こし、構造物のその部分の崩壊を招いた。」そして「ダムの大部分が急速に崩壊した」[ 68 ] 。
ロサンゼルス市議会が任命した委員会は、崩壊の原因を「基礎の欠陥」とする点で概ね一致し、「崩壊の様相は、最初の漏水が、それがどのようにして始まったにせよ、赤い礫岩の上に建つダムの部分のコンクリートの下で始まったことであり、この漏水は、貯水池からの浸透水によって既に大きく軟化していた基礎材料を洗い流すにつれて量が増加し、この地点でのダムの支持が失われ、礫岩の橋台が変形したためにアーチ作用が起こらなかったため、ダムの崩壊は避けられなかった」と記した。同様に、彼らは、崩壊は知事委員会が提案したパターンと類似したパターンをたどった可能性が最も高いと結論付けたが、「崩壊の順序は不確かである」と認めた。[ 69 ]
委員会は報告書を次のように締めくくった。「…これまでに得られたすべての証拠を検討した結果、以下の結論を報告する。」
調査委員会の大半の意見は、最初の決壊は西側橋台の断層線付近で発生したというものであり、その断層線は水が最初にその地域を覆って以来、問題のある箇所であった。断層線を通る水の浸透量の増加が基礎を弱体化させ、構造物の一部が吹き飛ばされたか、ダムが自重で崩壊したというのが一般的な見解であった。これは、ダムの中央部に設置された自動水位記録計によって作成されたグラフによって裏付けられている。このグラフは、ダムが崩壊する40分前まで貯水池の水位に大きな変化はなく、その時点で徐々に増加するわずかな水位低下が記録されたことを明確に示している。[ 71 ]
他の説と大きく異なった唯一の説は、ウィリス、グランスキー、そして彼の息子の説だった。彼らは、ダムの下にある東側橋台の部分が最初に崩れ、崩壊への道を開いたと信じていた。彼らの調査は、ある程度協力的であったものの、1928年4月に完成した2つの別々の報告書（1つはグランスキー親子によるもの、もう1つはウィリスによるもの）に結実した。グランスキーによれば、これらの報告書は「独立して作成された」ものであり、「実質的に一致している」という。[ 72 ]
ウィリスとグランスキー夫妻は、基礎全体の質の悪さと劣化状況について他の技術者や調査員と意見を同じくしたが、東側橋台では危機的な状況が発生していると主張した。調査チームの地質学者であるウィリスは、ダムの東側橋台を形成した山中の「古い地滑り」を最初に発見した可能性が高い。彼は報告書の中でそれについて詳しく論じており、グランスキー夫妻は、彼の片岩の分析と同様に、自分たちの報告書を作成する際にそれを大いに参考にした。土木技術者であるグランスキー夫妻は、調査のその分野と「静水圧による隆起」が果たした役割の説明において主導的な役割を果たした。[ 72 ]
揚力は、ダムを上方に持ち上げる傾向があることからその名が付けられました。1890年代後半から1900年代初頭にかけて、多くのダム設計者や建設者がこの現象に気付きましたが、一般には十分に理解されておらず、その重要性も認識されていませんでした。しかしながら、貯水池の水がダムの下に浸透して上方に圧力をかける可能性があることは、この時代のダム建設者にとって議論の的となり、懸念事項となっていました。主に基礎と側壁の排水が不十分なために、揚力現象は構造物の「有効重量」を減少させることで重力ダムを不安定にし、水平方向の水圧に対する抵抗力を低下させます。揚力は岩盤を通して作用することがあります。この状態は、岩盤がダムの重量を支えるのに十分な強度を持っているものの、亀裂やひび割れがあり、浸透や水の飽和の影響を受けやすい場合に最も一般的に発生します。[ 8 ] [ 68 ]
彼らの理論によれば、貯水池の水が東側橋台の片岩層の奥深くまで浸透していた。これにより岩が潤滑され、ゆっくりと動き始め、ダムに対して膨大な重量がかかった。グランスキー夫妻によれば、ダムは「隆起」によってすでに不安定になりつつあった。ウィリスが明らかにしたように、状況をさらに悪化させたのは、ダムの西側橋台が乗っている礫岩が、濡れると膨張して反応したことである。実際、膨張の量は、その上に建てられた構造物を持ち上げるほどであった。[ 73 ] この仮説は、崩壊後に翼壁で行われた調査と建設時に行われた調査を比較することで強化された。調査結果によると、一部の地域では壁が建設時よりも2～6インチ高くなっていたことが明らかになった。[ 74 ]そのため、ダムは、片側で赤い礫岩が膨張し、もう片側から動く山が押し寄せるという、まるで万力のように作用する力の間に挟まれていた。
グルンスキー氏は報告書の中で次のように結論づけた。
ダムの基部が緩むとすぐに、構造物のつま先が剥がれ落ちた。これが崩壊の始まりだった可能性が高く、おそらく午後11時30分以降、貯水池の水位が明らかに3/10フィート[9.1cm]低下した23分間の間に起こったと思われる。その後、おそらく、その間に浸食されていたダムの東端の一部が崩れ落ち、この端のダムは斜面の支えを失った。すでに緩んでいた西側の静水圧による隆起と、浸食された東端の残りの部分の重みにより、ダムは一時的に東に傾き、ダムの西端の下の斜面が急速に洗い流され、西端も崩壊し始めた。貯水池の水は、ダムの両端と、残っているすべてのダムの上流面に、ものすごい勢いで流れ込んだ。この水の奔流は、ダムの両端から巨大なコンクリートの塊を押し流した... [ 72 ] [ 70 ]
スティーブンス自動水位記録計が作成した図表に示されている、貯水池の水位を示す線が急激に下方に折れてから垂直になるまでの経過時間については、専門家の間で意見の相違があったし、今も意見の相違がある。調査を担当した技術者のほとんどは、図表に示されている時間は30分から40分であり、グランスキーが述べた23分ではないと考えている。[ 75 ]
ダムが傾いたという彼の理論を裏付けるために、グランスキーは、立っている部分の西側の下端付近にある奇妙な手がかりを指摘した。そこには、この揺れや傾きの過程で開いたと思われる亀裂に梯子が挟まり、その部分が基礎に落ち着くと、しっかりと挟まった。測定の結果、梯子が入り込んだ時点では、亀裂ははるかに広かったに違いないことが証明された。さらに、調査では、中央部分が深刻な傾きやねじれを受けていたことが実際に示された。これらの調査により、中央部分が下流に5.5 インチ (14 cm) 、東側の橋台に向かって6 インチ (15 cm)移動したことが明らかになった。 [ 72 ]
この調査は洞察に富み有益であったが、崩壊直前に漏水量が著しく増加したと仮定した他の理論と同様に、崩壊前の最後の 30 分間の峡谷とダム付近の状況に関する目撃者の証言と比較すると、その可能性は低くなる。[ 76 ]グランスキーは、彼が説明したようにダムが傾いたという動作を仮説として立てたが、説明できなかった。この動作ではダムは単一のユニットとして動くことになるが、逆に、検死審問で提出された証言は、ダムが少なくとも 4 箇所で横方向に破断したことを示している。さらに、立っている中央部分の両側に接する 2 つの亀裂は、これを防ぐための蝶番として機能したはずである。[ 77 ]
セントフランシスダムの中央部分は、新聞記者が「墓石」と表現したことからその名で知られるようになり、観光客や土産物目当ての人々にとっての観光名所となった。[ 70 ] 1929年5月、見物客がブロックから転落して死亡したことを受け、ダイナマイトで倒壊し、残りのブロックは一般の人々が遺跡を探索するのを防ぐためにブルドーザーと削岩機で取り壊された。翼堤は、ロサンゼルスの消防士が建物の構造物に爆薬を使用する経験を積むために使用された。
ダムは再建されなかったが、近くのブーケキャニオンにあるブーケ貯水池は、容量の小さい初期の代替として1934年に建設され、数十年後の1973年にカスタイックダムが完成すると容量が追加された。カスタイックダムの貯水容量はセントフランシスダムの9倍である。[ 32 ]
犠牲者の正確な人数は不明のままである。1928年8月の公式の死者数は385人であったが、犠牲者の遺体は1950年代半ばまで数年ごとに発見され続けた。[ 78 ]洪水が太平洋に達した際に多くの犠牲者が海に流され、回収されることはなかったが、他の犠牲者は海岸に打ち上げられ、中にはメキシコ国境まで南下した者もいた。1992年にニューホール近郊の地下深くで犠牲者の遺体が発見され、災害の犠牲者と思われる他の遺体は1970年代後半と1994年に発見された。現在の死者数は少なくとも431人と推定されている。[ 79 ]
検死審問では、ハーニッシュフェガーが発見した漏水が、ダムが決壊当日に漏水していたこと、そしてマルホランドと水道局の両方がそれを認識していたことの証拠として挙げられた。マルホランドは陪審員に対し、決壊当日はダム管理人の呼び出しでダムにいたが、自分もヴァン・ノーマンも懸念すべき点は何も見当たらず、危険な状態も発見しなかったと述べた。マルホランドはさらに、ダム、特にセント・フランシス・ダムのような規模と種類のダムでは漏水はよくあることだと証言した。審問中、マルホランドは「この審問に出席しなければならないのは非常に辛いことですが、辛いのはその機会そのものです。この件で私が羨ましいと思うのは、亡くなった人たちだけです」と述べた。[ 80 ]その後の証言で、質問に答えた後、彼はこう付け加えた。「それが良いか悪いかは別として、他の誰かを責めないでください。ただ私に責任を押し付けてください。人間の判断に誤りがあったとしても、それは私が人間だったからです。他の誰かに責任を押し付けようとはしません。」[ 81 ]
検死審問委員会は、災害の原因の一つは「セントフランシスダム建設地の基礎を決定し、そこに建設するのに最適なダムの種類を決定する際の工学的判断の誤り」にあると判断し、「工学的判断の誤りの責任は水道局および同局の主任技師にある」とした。同委員会は、当時、ダムが建設された岩盤の不安定性についてマルホランド氏も他の誰も知る由もなかったため、マルホランド氏および水道局の他の職員の刑事責任を免除した。審問ではまた、「どんなに著名な人物であっても、巨大ダムの建設と運用を一人の判断に委ねるべきではない」と勧告した。[ 82 ]
マルホランドは1928年12月1日に水道局を退職した。[ 83 ]彼の助手であったハーベイ・ヴァン・ノーマンが主任技師兼総支配人の後任となった。マルホランドは主任コンサルティング技師として留任し、事務所を与えられ、月給500ドル（2025年の9,400ドルに相当）を受け取った。晩年は半ば隠遁生活を送っていた。マルホランドは1935年に79歳で死去した。[ 8 ]
セントフランシスダムの災害を受けて、カリフォルニア州議会はダム安全プログラムを更新し、自治体の免除を廃止した。これが追加される前は、独自の技術部門を持つ自治体は規制から完全に免除されていた。[ 84 ]
1929年8月14日、州技師の管理監督下にある公共事業局（後にダム安全課が引き継いだ）は、高さ25フィート（7.6メートル）を超える、または50エーカーフィート（62,000立方メートル）以上の水を貯水できる非連邦ダムすべてを審査する権限を与えられた。この新しい法律により、州は必要に応じてコンサルタントを雇用することも認められた。[ 85 ]さらに、州はすべての非連邦ダムの維持管理と運用を監督する完全な権限を与えられた。[ 86 ]
建設プロジェクトの無規制設計が公共の安全を脅かすと判断したカリフォルニア州議会は、土木工学を規制する法律を制定し、1929年に州土木技術者登録委員会（現在は専門技術者、土地測量士、地質学者委員会）を設立した。[ 87 ]
現在、ダムの崩壊はダムの東側支台の崩壊から始まったという仮説が有力視されている。崩壊の原因は地滑りである可能性がある。このシナリオはウィリスとグランスキーの研究に端を発し、チャールズ・アウトランドが1963年の著書『人為的災害：セントフランシスダムの物語』でさらに詳しく論じた。ダムの東側支台が建設された土砂自体が古代の地滑りの一部であった可能性もあるが、1920年代の地質学者にはそのようなことはほとんど不可能だっただろう。実際、この場所は当時を代表する地質学者兼土木技師であるグランスキーとスタンフォード大学のジョン・C・ブランナーによって、異なる時期に2度調査されたが、どちらもサンフランシスキートの岩盤に問題は見つからなかった。[ 88 ]
J. デイビッド・ロジャース[ 89 ]は、アウトランドの研究に触発され、ダムの崩壊を調査し、ダムの崩壊につながった可能性のある地質学的および岩盤力学的作用に関する、やや議論の余地はあるものの、広範なシナリオを発表した。彼は、崩壊の主な要因として、ダムが建設された古代の地滑り物質の不安定性、ダムの設計に追加された高さに対する補償の失敗、そして設計と建設がたった一人の人物によって監督されていたことの3つを挙げた。[ 32 ]
ロジャーズによるダム崩壊の歴史的分析に対する批判は、 2004年にカリフォルニア歴史学誌に、歴史家のノリス・ハンドリー・ジュニア（UCLA名誉教授）とドナルド・C・ジャクソン（ラファイエット大学教授）によって発表された。この論文は、ロジャーズの崩壊に関する地質学的分析のほとんどを受け入れつつも、サンフランシスキート峡谷に建設された構造物の違いや欠陥、そしてそれが1920年代に他の著名なダム技術者によって実践されていた大規模コンクリート重力ダムの基準にいかに及ばなかったかをより明確にしている。[ 68 ]
災害直後、ハリウッド貯水池を形成するマルホランドダムの下流に住む多くの人々は、同様の災害を恐れ、抗議活動を開始し、ロサンゼルス市に貯水池の水を抜きダムを撤去するよう請願した。[ 90 ]マルホランドダムを評価する技術者と地質学者の委員会が任命され、ダムの安全性を評価した。1930年には、カリフォルニア州が招集した外部審査委員会が構造物の評価を行った。同年、ロサンゼルス市水道電力委員会は、ダムの審査委員会を独自に任命した。州の委員会はダムの改修を推奨しなかったが、両委員会は同様の結論に達した。すなわち、ダムには当時十分と考えられていた揚圧力軽減が欠けており、不安定化につながる可能性があり、容認できないという結論である。1931年には、4番目の委員会であるマルホランドダム評価技術者委員会が構造物の評価のために任命された。また、水道電力委員会が任命した外部調査グループが「基礎の適合性に関する地質学的報告書」を作成した。ダムの計画段階で技術部門が作成した計画には、いくつかの設計上の欠陥が発見された。これらは、ダムの底幅と、隆起や滑りに対する抵抗力、地震荷重に対する耐性に関するものであった。[ 91 ]
ハリウッド貯水池の水位を恒久的に下げておくことが決定された。また、貯水池の貯水量を4,000エーカーフィート（4,900,000立方メートル）以下に抑え、ダムの下流面に330,000立方ヤード（250,000立方メートル）もの大量の土砂を盛って、水圧による隆起や地震力に対する抵抗力を高め、ダムを一般の視界から遮ることも決定された。この工事は1933年と1934年に行われた。[ 92 ] [ 93 ]
セントフランシスダムの目に見える遺構は、風化して砕けた灰色のコンクリートの破片と、ダムの上部と翼堤に沿って並んでいた手すりの錆びた残骸だけである。[ 94 ]遺跡と古代の地滑りの跡は、サンフランシスキートキャニオンロードから見ることができる。ダムの元の場所の南にある小川の川床には、今でも大きな瓦礫の塊が散らばっている。[ 95 ]
災害現場はカリフォルニア州歴史的建造物第919号として登録されている。[ 1 ]この史跡は第2発電所の敷地内にあり、サンフランシスキートキャニオンロードの近くにある。[ 95 ]標識には次のように記されている。
第919号 セントフランシスダム災害現場 – ロサンゼルス水道システムの一部である高さ185フィートのコンクリート製セントフランシスダムは、この場所から北に1.5マイルの地点に位置していました。1928年3月12日、真夜中直前にダムが決壊し、120億ガロンを超える水がサンタクララ川の谷に流れ込みました。カリフォルニア州史上最大級の災害の一つであるこの事故で、450人以上が命を落としました。
サンフランシスキートキャニオンロードは2005年に激しい嵐の被害を受け、2009年に再建された際には、元の路盤とダムの主要部分の残骸から離れた場所にルートが変更された。新しい道路は、翼堤防の西端の丘陵に作られた切り通しを通っている。[ 96 ]
2019年3月12日に署名されたジョン・D・ディンゲル・ジュニア保全・管理・レクリエーション法により、セントフランシスダム災害国定記念物とセントフランシスダム災害国定記念碑が設立されました。これらの場所は、ダムの崩壊を記念し、レクリエーションと資源保護のために353エーカー（143ヘクタール）の土地を保全するために、アンヘレス国有林内の米国森林局によって管理されます。 [ 97 ] [ 98 ]記念物へのアクセスは、オールドサンフランシスキートキャニオンロード経由で徒歩となります。[ 99 ]
セントフランシスダム国立記念財団は、2019年に設立された非営利団体で、米国森林局がセントフランシスダム災害国立記念館および記念碑を建設および維持するための資金を調達することを目的としています。これには、ビジターセンターの建設や、特定された犠牲者全員の名前が刻まれた記念碑の壁の建設が含まれます。[ 100 ] [ 101 ]記念碑のデザインは2023年4月に発表されました。[ 102 ]
マルホランドの隆盛、ロサンゼルスの水問題、ダムの崩壊については、ジェシー・キャッシュ監督の2018年のドキュメンタリー映画『忘れられた悲劇：セントフランシスダムの物語』で取り上げられている。[ 103 ]
ダム建設とその壊滅的な崩壊の物語は、ドキュメンタリー映画『砂漠の洪水』の題材にもなっており、同映画は2022年5月にPBSの「アメリカン・エクスペリエンス」シリーズの一環として初放送された。
注記
参考文献
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