レーダーリモートセンシングと数値シミュレーションを組み合わせた深圳光明大規模地すべり事故の時系列監視と滑動メカニズム解析

QIN Xiaoqiong ,  

HUANG Jianming ,  

HUANG Yuanjun ,  

WANG Chisheng ,  

CHEN Xiangsheng ,  

摘要

2015年に深圳市光明区(紅坳土堆場)で発生した大規模な地滑り事故に関して、既存の研究は主に光学画像、現地調査、および数値シミュレーションを用いて事後の原因分析を行っている。しかし、これまでの研究では地滑りの前後における地表変化の過程を取得できていなかった。本研究では、Cosmo-SkyMedレーダー衛星画像を用いて紅坳土堆場の時系列監視を行い、小基線レーダー干渉測量技術(SBAS-InSAR)、陰影復元三次元レーダー干渉測量技術(SAR-SFS)、および深層積分連続媒体モデルなどの技術を組み合わせて、2013年から2016年にかけての紅坳土堆場の地滑り前後の地表変形に関する時系列解析および数値シミュレーションを実施した。まず、地滑り前後の地表沈降速度分布および時系列曲線を取得し、地表変形速度は約[-40.7、64.3]mm/aの範囲で、沈降は主にS9エリアの地滑り後縁に分布していた。これを基に、事故現場の数値シミュレーションモデルを構築し、SAR-SFS DEMを用いて地形誤差を低減し、多時期DEM増分とInSAR変形傾向の比較により滑り前クリープ過程を復元し、DEMを原地形入力とし、深層積分連続媒体モデルとクーロンモデルを用いて斜面を計算し、高速遠隔地滑り過程における流体状態をシミュレーションした。結果は、間隙水圧係数λが0.6のときに現場滑動状況と最もよく一致し、滑り帯面上の滑体体積は約3.60×10^6 m^3、最大盛土厚さは62.7 mであった。滑体は非常に流動性が高く、滑りの主要部分は最初の50秒で完了し、続いて余滑が継続し、44000 kg·m/sの衝突運動量をもたらし、人体および建築物の安全閾値を大きく超え、壊滅的な結果を引き起こした。本研究はレーダーリモートセンシングと数値シミュレーションの二面から深圳光明紅坳土堆場の地滑りメカニズムを解明し、過剰盛土および間隙水圧変化が地滑り災害発生の主原因であることを示し、特に滑り前クリープおよび影響因子の解析研究に重要な価値を持つ。

关键词

光明地すべり;SBAS-InSAR;時系列変形;数値シミュレーション;滑り前クリープ;滑動メカニズム;リスク解析

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