Kinas Three Gorges Reservoir, på bilden ovan och belägen vid Yangtzefloden, introducerade vattenkraft - och en ny uppsättning geofaror. Det gamla Outang-skredet på reservoarens sluttningar är en ny testplats för övervakning under ytan som ger realtidsdata om orsakerna till och utlösare av reservoarskred. Kredit:Le Grand Portage/Wikimedia, CC BY 2.0
Reservoarer tillhandahåller vattenlagring, vattenkraft och rekreation för lokalsamhällen. Men att lägga till en reservoar förändrar avsevärt ett landskaps geologiska förhållanden och inleder nya och oförutsägbara faror - framför allt jordskred. Att förstå de faktorer som driver reservoarskred är avgörande för att upprätthålla reservoarinfrastruktur och allmän säkerhet.
I en ny studie introducerar Ye et al ett nytt fiberoptiskt nervsystem (FONS) för att övervaka och studera reservoarglas. Författarna designade, implementerade och installerade sin FONS för att övervaka det gamla Outang-skredet i Kinas Three Gorges Reservoir-region, som har en volym som överstiger 117 miljoner kubikmeter (90 miljoner kubikmeter) och migrerar mellan 4 och 20 tum per år (100– 500 millimeter). Systemet tillhandahåller realtidsdata med hög rumslig upplösning på centimeterskala.
Installationen distribuerar separata fiberoptiska kablar för varje övervakad variabel – temperatur under ytan, fukt och belastning. Sensorerna är buntade i ett 4-tums (110 millimeter) borrhål som sträcker sig mer än 131 fot (40 meter) under ytan. Efter installationen sänder matrisen trådlöst mätvärden om underjordiska förhållanden till en dataserver vid ytan, vilket gör att forskarna kan övervaka jordskredskinematiken, hydrologisk transport och sedimentretention.
Med data från FONS bekräftade författarna den bakre backens huvudsakliga och sekundära glidytor. Dessutom fastställde de att korta, högintensiva regn hade en mer signifikant effekt på jordskredmekaniken än stadiga regn som släppte samma mängd fukt på ytan. Detta fynd motsäger det antagna förhållandet mellan nederbörd och jordskredrörelser.
Det nya systemet öppnar möjligheter för integrerad riskövervakning. Det underjordiska detektionssystemet ger kritiska insikter i reservoarskreds termohydromekaniska orsaker, triggers och mekanismer. Framtida applikationer kan kombinera satellit-, antenn- och ytsensorer för att heltäckande titta på georisker. + Utforska vidare
Denna berättelse är återpublicerad med tillstånd av Eos, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.
