Rochas equilibradas, equilibrado na posição por 24, 000 anos, foram usados ​​para avaliar a integridade sísmica atual da Barragem de Clyde em um estudo conduzido pela Universidade de Otago.

Professor Mark Stirling, do Departamento de Geologia de Otago, junto com a Nova Zelândia e colegas internacionais, identificou e avaliou as idades das formações rochosas que desafiam a gravidade localizadas a cerca de 2 km do local da barragem. Eles usaram esses dados para determinar o pico de aceleração do solo que as rochas poderiam suportar antes de cair.

A informação foi usada para definir o espectro de Avaliação de Segurança Terremoto (SEE) para a barragem, ou o pico esperado de movimentos terrestres de terremoto ocorrendo com um período de retorno de 10, 000 anos, que governa a avaliação de segurança e o projeto sísmico da estrutura.

É a primeira vez que rochas precariamente equilibradas são usadas para definir movimentos de terremoto de projeto formal para uma importante estrutura de engenharia existente.

Como os pesquisadores relatam no Boletim da Sociedade Sismológica da América , o pico de aceleração do solo para o novo espectro SEE, desenvolvido a partir dos dados de rocha, bem como um modelo de risco sísmico atualizado para a região, é significativamente reduzido em comparação com as estimativas preliminares desenvolvidas em 2012.

Contudo, os valores do movimento do solo do novo projeto são semelhantes aos usados ​​- por acaso - quando a barragem foi construída na década de 1980.

“Não há nada a ser feito no sentido de fortalecer a barragem, "Professor Stirling diz.

"Contudo, o estudo mostra a todas as autoridades competentes que a barragem está em conformidade com os regulamentos modernos. "

O estudo também serve como uma importante prova de conceito para aplicações futuras de características geológicas frágeis (FGFs) em projetos de engenharia.

FGFs são especialmente úteis na definição de parâmetros de projeto de engenharia em locais onde o período entre terremotos relevantes é muito longo - 10, 000 anos ou mais. Nesses casos, as características geológicas podem ajudar a testar estimativas probabilísticas de risco sísmico.

Embora os sismólogos tenham explorado a utilidade desses recursos para outros projetos de design de engenharia, como o depósito de lixo nuclear cancelado da montanha Yucca em Nevada e a usina de energia Diablo Canyon na Califórnia, a barragem de Clyde é a primeira a usar recursos frágeis para definir o movimento do solo de projeto.

Em um amplo planalto localizado a sudoeste da barragem chamada Cairnmuir Flat, afloramentos de rocha de xisto que se projetam acima da paisagem são esculpidos pela erosão em configurações potencialmente instáveis.

Em um esforço meticuloso, os pesquisadores identificaram essas rochas precariamente equilibradas e fizeram medições de campo de suas geometrias para estimar sua fragilidade. Em seguida, os pesquisadores analisaram as formações usando dados de radionuclídeos que estimam por quanto tempo a superfície de uma rocha ficou exposta à atmosfera. Esses dados podem oferecer uma estimativa de quanto tempo uma rocha foi balanceada em uma posição específica.

“Em termos de coleta de dados, foi a estimativa de idade do FGF que foi mais desafiadora, "Professor Stirling diz.

"É necessária a contribuição de um especialista, trabalho físico duro, e geralmente havia grandes incertezas na interpretação das datas para dizer quanto tempo os FGFs estiveram frágeis. "

Ao combinar esses dados com informações sobre terremotos anteriores ao longo da falha de Dunstan nas proximidades, os pesquisadores concluíram que as rochas na planície de Cairnmuir estiveram suspensas em sua posição instável por pelo menos 24, 000 anos. Isso sugere que todos eles sobreviveram a pelo menos dois terremotos com falha de Dunstan.

Eles então desenvolveram uma distribuição de fragilidade de todas as rochas precariamente equilibradas em seu estudo, com base no pico de aceleração do solo, para determinar as acelerações de pico do solo com maior probabilidade de derrubar qualquer estrutura de rocha frágil aleatória com mais de 95 por cento de probabilidade. Esta informação ajudou a recomendar um novo espectro SEE para o local da barragem.

Com base em nossos cálculos de risco sísmico probabilístico preliminar para o local, "sabíamos que os FGFs na área seriam derrubados por esses fortes movimentos do solo se eles ocorressem - é fácil estimar aproximadamente a fragilidade dos recursos de olho no campo, "Professor Stirling explica.

Na época, era apenas uma questão de tempo e pesquisa, ele adicionou, antes que as novas estimativas de risco da Barragem de Clyde fossem revisadas.