Heading

Dijkdoorbraken

In de tien jaar na Katrina zijn er meer dan een dozijn onderzoeken uitgevoerd. Er was geen door de federale regering gelaste onafhankelijke commissie zoals die na de terroristische aanslagen van 11 september en na de olieramp met BP in de Golf. Het enige door de federale overheid bevolen onderzoek werd bijeengeroepen en geleid door het Army Corps of Engineers, het federale agentschap dat verantwoordelijk is voor het functioneren van de overstromingsbescherming. Een belangrijke onafhankelijke studie werd uitgevoerd door de Universiteit van Californië in Berkeley. Een tweede belangrijke studie werd gesponsord door het Louisiana Department of Transportation onder leiding van Ivor van Heerden van de Louisiana State University. Er werden ook studies verricht door de FEMA, de verzekeringssector, de National Research Council, het National Institute of Standards and Technology, en de Katrina Consolidated Lawsuit. Alle studies waren het in grote lijnen eens over de technische faalmechanismen.

De belangrijkste faalmechanismen bij het 17th Street Canal, London Avenue Canal en Industrial Canal (oostzijde noord) waren een onjuist ontwerp van de vloedmuren van het kanaal. Het faalmechanisme voor het Industrial Canal (oostzijde zuid en westzijde) was het overlopen van dijken en vloedwallen door de stormvloed. Het primaire faalmechanisme van de dijken die het oosten van New Orleans beschermden, was de aanwezigheid van zand op 10% van de plaatsen in plaats van dikke Louisiana-klei. Het primaire faalmechanisme van de dijken die St. Bernard Parish beschermden, was het overlopen als gevolg van nalatig onderhoud van de Mississippi River Gulf Outlet, een navigatiekanaal dat is aangelegd en wordt onderhouden door het Corps of Engineers.

In een rapport van juni 2007 van het panel van deskundigen van de American Society of Civil Engineers werd geconcludeerd dat de overstromingen in de Lakeview-wijk (door het 17th Street Canal) en de Gentilly-wijk (door het London Avenue Canal) te wijten waren aan twee onzorgvuldigheden van de ingenieurs.

De ingenieurs die verantwoordelijk waren voor het ontwerp van de dijken van het kanaal en de daarin opgenomen I-wanden hebben de bodemsterkte overschat, wat betekent dat de bodemsterkte die in de ontwerpberekeningen werd gebruikt, groter was dan wat er tijdens de orkaan Katrina daadwerkelijk onder en nabij de dijken aanwezig was. Zij maakten onconservatieve (d.w.z. in de richting van onveilige) interpretaties van de gegevens: de grond onder de dijk was in feite zwakker dan die welke in het ontwerp van de I-muur werd gebruikt (ASCE: External Review Panel, pg 48). Een andere kritieke technische onachtzaamheid die leidde tot het falen van het 17th Street Canal is het niet in aanmerking nemen van de mogelijkheid van een met water gevuld gat, wat een zeer belangrijk aspect bleek te zijn van het falen van de I-walls rond New Orleans. “Uit analyses blijkt dat bij de aanwezigheid van een met water gevulde opening de veiligheidsfactor ongeveer 30 procent lager is. Omdat bij het ontwerp een veiligheidsfactor van 1,3 werd gehanteerd, zou een verlaging met 30 procent de veiligheidsfactor terugbrengen tot ongeveer één: een toestand van beginnend falen.” (ASCE: External Review Panel, pg 51) Dit betekende dat in het ontwerp een veiligheidsfactor van 30% (“1.3”) was opgenomen, en dat het ontwerp in theorie een spanning aankon die 30% hoger was dan verwacht, maar dat de fout als gevolg van het watertekort ongeveer 30% bedroeg, waardoor de volledige veiligheidsmarge onmiddellijk werd opgebruikt, zodat er geen speelruimte meer overbleef in het ontwerp als er nog andere overspanningen zouden optreden.

Bodemboringen in het gebied van de bres in het 17th Street Canal toonden een veenlaag aan die ongeveer 9,1 m (30 voet) onder het oppervlak begon en varieerde van 1,5 m (5 voet) tot 6,1 m (6 voet) dik. Ingenieurs hebben de sterkte van het veen, dat afkomstig is van de overblijfselen van het moeras waarop sommige delen van New Orleans (bij Lake Ponchartrain) in de 20e eeuw zijn gebouwd, verkeerd ingeschat. De afschuifsterkte van dit veen bleek zeer laag te zijn en het had een hoog watergehalte. Volgens Robert Bea, een geotechnisch ingenieur van de Universiteit van Californië, Berkeley, maakte de zwakke grond de vloedmuur zeer kwetsbaar voor de spanningen van een grote overstroming. “Bij 17th Street bewoog de grond zijwaarts en duwde hele muurdelen mee. … Toen de stormvloed van Katrina het kanaal vulde, steeg de waterdruk in de grond onder de muur en in de turflaag. Het water bewoog door de grond onder de voet van de muur. Toen de stijgende druk en het bewegende water de grond te sterk maakten, verschoof deze plotseling en nam het omringende materiaal – en de muur – mee.”

De federale studie werd in oktober 2005 gestart door Lt. Gen. Carl Strock, Chief of Engineers en de commandant van het Corps of Engineers; hij richtte de Interagency Performance Evaluation Task Force (IPET) op om “geloofwaardige en objectieve wetenschappelijke en technische antwoorden te geven op fundamentele vragen over de prestaties van het orkaanbeschermings- en overstromingsschadebeperkingssysteem in het hoofdstedelijk gebied van New Orleans. Het IPET bestond uit onafhankelijke en erkende deskundigen van de universiteiten van Maryland, Florida, Notre Dame en Virginia Polytechnic Institute, de National Oceanic and Atmospheric Administration, het South Florida Water Management District, Harris County Flood Control District (Houston, TX), het Ministerie van Landbouw van de Verenigde Staten en het Bureau of Reclamation van de Verenigde Staten, alsmede van de USACE.

Uit de definitieve bevindingen van het IPET bleek dat,

Met uitzondering van vier funderingsfouten werden alle grote doorbraken veroorzaakt door overlopen en daaropvolgende erosie. Verlaagde beschermende verhogingen verhoogden de hoeveelheid overstromingen, erosie en daaropvolgende overstromingen, met name in Orleans East. De constructies die uiteindelijk zijn doorgebroken, functioneerden zoals ontworpen: ze boden bescherming totdat de dijk overstroomde en werden daarna kwetsbaar voor een catastrofale doorbraak. De ontwerpen van de dijken en vloedmuren voor de 17e Straat en London Avenue Outfall Canals en de noordoostelijke bres in het IHNC waren ontoereikend omdat de stalen damwanden te ondiep waren aangebracht. In vier gevallen begaven de constructies het op catastrofale wijze voordat het water de geplande hoogten bereikte. Een aanzienlijk aantal constructies die werden blootgesteld aan waterstanden die buiten hun ontwerpgrenzen vielen, presteerden goed. In het geval van vloedkeringen ging het meestal om conservatievere ontwerpuitgangspunten en, in het geval van dijken, om het gebruik van betere, minder erodeerbare materialen.

Kritiek op het federale onderzoek van het IPET

De bevindingen van het IPET worden betwist door Levees.org (een basisorganisatie) dat de bevindingen van het IPET niet geloofwaardig zijn, omdat de USACE het onderzoek heeft georganiseerd en geleid en ook het team van deskundigen heeft gekozen en rechtstreeks heeft gecompenseerd. De groepen wijzen erop dat tachtig procent van de deelnemers aan IPET ofwel voor het Corps of Engineers ofwel voor zijn zusterorganisatie Army Research and Development werkten. De top drie van de leiders waren allen werknemers of voormalige werknemers van het Corps.

De geloofwaardigheid van het IPET werd ook in twijfel getrokken in een 42 pagina’s tellende brief aan de American Society of Civil Engineers (ASCE), ingediend door Dr. Ray M. Seed, mede-voorzitter van het ILIT-onderzoek. Dr. Seed beschreef een vroegtijdig opzettelijk plan van het Corps of Engineers om hun fouten bij de overstroming van New Orleans na Katrina te verbergen en om iedereen die probeerde tussenbeide te komen te intimideren. Dit alles werd gedaan met de hulp en medeplichtigheid van sommigen bij de ASCE, aldus Dr. Seed.

Ontwerpen van vloedmurenEdit

Onderzoekers concentreerden zich op de grachten 17th Street en London Avenue, waarvan is aangetoond dat ze waren doorgebroken hoewel er geen water overheen stroomde, wat duidt op een ontwerp- of constructiefout. Uit ooggetuigenverslagen en ander bewijsmateriaal blijkt dat dijken en vloedmuren in andere delen van de stad, zoals langs het Industrial Canal, eerst werden overspoeld door het overstromingswater en vervolgens braken of erodeerden.

In een voorlopig rapport dat op 2 november 2005 werd vrijgegeven, uitgevoerd door onafhankelijke onderzoekers van de University of California, Berkeley en de American Society of Civil Engineers (ASCE), werd gesteld dat veel dijken en vloedmuren in New Orleans bezweken op zwakke knooppunten waar verschillende dijken of muurdelen aan elkaar vastzaten. Dit werd niet ondersteund door latere definitieve studies.

Een forensisch ingenieursteam van de Louisiana State University toonde met behulp van sonar aan dat op één punt in de buurt van de bres in het 17th Street Canal de palen slechts 3,0 m onder de zeespiegel uitstaken, 2,1 m ondieper dan het Corps of Engineers had beweerd. “Het Corps blijft zeggen dat de palen 17 voet waren, maar op hun eigen tekeningen is te zien dat ze 10 voet zijn, zei Ivor van Heerden. “Dit is de eerste keer dat iemand een duidelijk beeld heeft van de werkelijke situatie daar beneden. En, tot nu toe, is het maar 10 voet. Nog lang niet diep genoeg.” Bij de twee tests in november door de Corps of Engineers en LSU-onderzoekers zijn niet-invasieve seismische methoden gebruikt. Beide studies onderschatten de lengte van de palen met ongeveer 2 meter. In december waren zeven van de echte palen uit de grond getrokken en opgemeten. De Engineering News Record meldde op 16 december dat ze varieerden van 23′ 3 1/8″ tot 23′ 7 7/16″ lang, ruim binnen de oorspronkelijke ontwerpspecificaties, hetgeen het vroege bericht over korte heipalen tegenspreekt.

Ze ontdekten ook dat huiseigenaren langs het 17th Street Canal, vlakbij de plaats van de bres, al een jaar voor orkaan Katrina bij de Sewerage and Water Board of New Orleans melding hadden gemaakt van overstromingen in hun voortuinen door aanhoudend kwel uit het kanaal. Er zijn echter geen gegevens die bevestigen dat het water uit het kanaal kwam.

Andere studies toonden aan dat de dijken van het 17th Street Canal “voorbestemd waren om te falen” door een slecht ontwerp van de Corps of Engineers. “Die misrekening was zo duidelijk en fundamenteel,” zeiden onderzoekers, “dat ze niet konden doorgronden hoe het ontwerpteam van ingenieurs van het Corps, de lokale firma Eustis Engineering, en de nationale firma Modjeski en Masters hebben kunnen missen wat de duurste technische fout in de Amerikaanse geschiedenis wordt genoemd.”

Dr. Robert Bea, voorzitter van een onafhankelijk onderzoeksteam naar de dijken, heeft gezegd dat het in New Orleans gevestigde ontwerpbureau Modjeski and Masters de juiste procedures had kunnen volgen bij het berekenen van de veiligheidsfactoren voor de vloedmuren. Hij voegde er echter aan toe dat de ontwerpprocedures van het Corps wellicht geen rekening houden met veranderingen in de sterkte van de bodem als gevolg van de veranderingen in de waterstroming en -druk tijdens een orkaanvloed. Dr. Bea heeft ook vraagtekens geplaatst bij de grootte van de veiligheidsmarges bij het ontwerp. Hij zei dat het korps een marge van 30% over de maximale ontwerpbelasting heeft toegepast. Een verdubbeling van de sterkte zou een meer typische marge zijn voor verkeersbruggen, dammen, off-shore olieplatforms en andere openbare constructies. Er waren ook aanwijzingen dat er ondermaats beton is gebruikt bij het 17th Street Canal.

In augustus 2007 heeft het korps een analyse vrijgegeven waaruit bleek dat hun waterkeringen zo slecht waren ontworpen dat de maximale veilige belasting slechts 7 voet (2,1 m) water is, wat de helft is van het oorspronkelijke ontwerp van 14 voet (4,3 m).

Een rapport dat in augustus 2015 verscheen in het officiële tijdschrift van de World Water Council concludeerde het volgende:

“…Wat duidelijk blijkt uit het projectverslag is dat het Army Corps of Engineers de verhoging van de vloedmuren van het kanaal voor het 17th Street Canal heeft aanbevolen, maar poortconstructies aan de mondingen van de Orleans en London Avenue Canals heeft aanbevolen omdat het laatste plan minder duur was. De OLB overtuigde het Congres ervan wetgeving aan te nemen die het Corps verplichtte de vloedmuren voor alle drie de kanalen te verhogen. Bovendien heeft het Corps, in een afzonderlijke poging om de projectkosten te beperken, een proef gedaan met de belasting van damwanden (E-99 Study), maar de resultaten verkeerd geïnterpreteerd en ten onrechte geconcludeerd dat damwanden slechts tot een diepte van 17 voet (1 voet ¼ 0,3048 meter) moesten worden geheid in plaats van tussen 31 en 46 voet. Die beslissing leverde een besparing op van ongeveer 100 miljoen dollar, maar verminderde de totale betrouwbaarheid van de constructie aanzienlijk…”

Overtopping van dijken in het oosten van New OrleansEdit

Volgens professor Raymond Seed van de universiteit van Californië, Berkeley, werd een golf van water geschat op 24 voet (7 m), ongeveer 3 meter hoger dan de hoogte van de dijken langs de oostflank van de stad, New Orleans binnengestroomd vanuit de Golf van Mexico, waardoor het grootste deel van de overstromingen in de stad werd veroorzaakt. Hij zei dat de stormvloed van het Borgne-meer over de Intracoastal Waterway de bressen in het Industrial Canal veroorzaakte.

Evaluatie vanuit de lucht bracht schade aan het licht aan ongeveer 90% van sommige dijken in het oosten die St. Bernard Parish hadden moeten beschermen.

Onderzoek van de National Academy of SciencesEdit

Op 19 oktober 2005 kondigde minister van Defensie Donald Rumsfeld aan dat een onafhankelijk panel van deskundigen, onder leiding van de National Academy of Sciences, bijeen zou komen om de prestaties van het dijkenstelsel van New Orleans te evalueren en binnen acht maanden een eindrapport zou uitbrengen. Het panel zou de resultaten bestuderen van de twee bestaande teams van deskundigen die de dijkdoorbraken reeds hadden onderzocht. De academie concludeerde dat “de engineering van het dijkenstelsel niet adequaat was. De procedures voor het ontwerpen en bouwen van orkaanbeschermingssystemen zullen moeten worden verbeterd, en de ontwerpende organisaties moeten hun technische capaciteiten opvoeren. De dijken moeten niet worden gezien als een systeem om onroerend goed te beschermen, maar als een geheel van dammen om mensen te beschermen. Er moeten onafhankelijke peer reviews komen van toekomstige ontwerpen en constructies.”

Hoorzittingen SenaatscommissieEdit

Voorlopige onderzoeken en bewijzen werden op 2 november 2005 gepresenteerd voor de Senaatscommissie voor Binnenlandse Veiligheid en Gouvernementele Zaken, en bevestigden in het algemeen de bevindingen van de voorlopige onderzoeken.

Op 9 november 2005 getuigde het Government Accountability Office voor de Senaatscommissie voor Milieu en Openbare Werken. In het rapport werd verwezen naar de Flood Control Act van 1965, die het U.S. Army Corps of Engineers de bevoegdheid gaf een overstromingsbeschermingssysteem te ontwerpen en aan te leggen om Zuid-Louisiana te beschermen tegen de hevigste stormen die kenmerkend zijn voor de regio.

Corps of Engineers geeft problemen met ontwerp toe

Op 5 april 2006, maanden nadat onafhankelijke onderzoekers hadden aangetoond dat de dijkdoorbraken niet te wijten waren aan natuurlijke krachten die de beoogde ontwerpsterkte te boven gingen, getuigde Lt. Gen. Carl Strock voor de Subcommissie voor Energie en Water van de Amerikaanse Senaat dat: “We nu tot de conclusie zijn gekomen dat we problemen hadden met het ontwerp van de constructie.” Hij getuigde ook dat het U.S. Army Corps of Engineers vóór 29 augustus 2005 geen weet had van dit faalmechanisme. De bewering van onwetendheid wordt weerlegd door de onderzoekers van de National Science Foundation, ingehuurd door het korps van ingenieurs, die wijzen op een studie (E-99 studie) van 1986 door het korps zelf dat dergelijke scheidingen mogelijk waren in het ontwerp van de I-muur. Deze kwestie komt opnieuw aan de orde in een studie die in augustus 2015 is uitgebracht door J. David Rogers e.a., die concluderen dat een verkeerde interpretatie van de studie uit 1986 blijkbaar is opgetreden omdat het korps een dekzeil had gedrapeerd over de opening die zich vormde tussen de bases van de afbuigende damwanden en de grond waarin ze waren ingebed, zodat ze de opening niet zagen. Het dekzeil was er voor de veiligheid en om water tegen te houden dat door de vergrendelingen zou sijpelen. Door bij de interpretatie van de testresultaten geen rekening te houden met de spleet, werden de definitieve ontwerpen op basis van deze tests onvoorzichtig. Hierdoor konden kortere damwanden worden gebruikt en nam de algehele betrouwbaarheid van de bescherming tegen overstromingen af.

Nauwelijks twee maanden later, op 1 juni 2006, voltooide de USACE haar rapport. Het definitieve ontwerp van het IPET-rapport stelt dat de verwoestende krachten van Katrina “werden geholpen door onvolledige bescherming, structuren die lager waren dan toegestaan, en dijksecties met erodeerbare materialen”.