Fiberoptik åbner en ny grænse for jordskredsovervågning

Reservoirer giver vandlagring, vandkraft og rekreation til lokalsamfund. Men tilføjelse af et reservoir ændrer markant et landskabs geologiske forhold og indvarsler nye og uforudsigelige farer - især jordskred. At forstå de faktorer, der driver reservoirskred, er altafgørende for at opretholde reservoirinfrastrukturen og den offentlige sikkerhed.

I en ny undersøgelse introducerer Ye et al. et nyt fiberoptisk nervesystem (FONS) til at overvåge og studere reservoirglas. Forfatterne designede, implementerede og installerede deres FONS til at overvåge det gamle Outang-skred i Kinas Three Gorges Reservoir-region, som har et volumen på over 117 millioner kubikmeter (90 millioner kubikmeter) og migrerer mellem 4 og 20 tommer om året (100- 500 millimeter). Systemet leverer realtidsdata med høj rumlig opløsning på centimeterskalaen.

Opsætningen implementerer separate fiberoptiske kabler for hver overvåget variabel - temperatur under overfladen, fugt og belastning. Sensorerne er bundtet i et 4-tommer (110 millimeter) borehul, der strækker sig mere end 131 fod (40 meter) under overfladen. Efter installationen transmitterer arrayet trådløst metrikker på underjordiske forhold til en dataserver ved overfladen, hvilket giver forskerne mulighed for at overvåge jordskredskinematik, hydrologisk transport og sedimentretention.

Med data fra FONS bekræftede forfatterne bagskråningens hoved- og sekundære slipoverflader. Derudover fastslog de, at kort, højintensiv regn havde en mere signifikant effekt på jordskredmekanikken end konstant regn, der faldt den samme mængde fugt på overfladen. Dette fund var i modstrid med den hypotesemæssige sammenhæng mellem nedbør og bevægelse af jordskred.

Det nye system åbner muligheder for integreret fareovervågning. Det underjordiske detektionssystem giver kritisk indsigt i reservoirskreds termohydromekaniske årsager, udløsere og mekanismer. Fremtidige applikationer kan kombinere satellit-, luft- og overfladesensorer for omfattende at se på geofarer. + Udforsk yderligere

Revurdering af geofarer ved nedgravede jordskredaflejringer og deres indvirkning på havbundens økosystemer

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Eos, der er vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.