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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土砂崩れ事故の時系列監視および滑動メカニズム解析
QIN Xiaoqiong
,
HUANG Jianming
,
HUANG Yuanjun
,
WANG Chisheng
,
CHEN Xiangsheng
,
DOI:
10.11834/jrs.20265346
摘要
2015年の深圳光明区(紅坳堆土場)における大規模な土砂崩れ事故に関して、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原因分析を行っているが、これまでの研究では崩壊前後の地表変化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堆土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体モデルなどの技術を組み合わせて、2013年から2016年の紅坳堆土場の土砂崩れ前後の地表変形を時系列解析および数値シミュレーション研究を行った。まず、崩壊前後の地表沈降速度分布と時系列曲線を取得し、地表変形速度の範囲は約[-40.7, 64.3]mm/年であり、沈降は主にS9地域の崩壊後端に分布していることを発見した。これを基に、事故現場に対して数値シミュレーションモデルを構築し、SAR-SFS DEMを使用し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崩壊前クリープ過程を復元し、DEMを原始地形入力とし、深層積分連続体モデルとクーロンモデルにより斜面を計算し、高速遠距離土砂崩れ過程における流体状態をシミュレートした。結果は、間隙水圧係数λが0.6のときに現地の土砂崩れ状況と最も一致し、滑り面上の滑体容積は約3.60×10^6 m³、最大埋土厚は62.7 mであった。滑り体は非常に流動性が高く、滑りは最初の50秒で主滑りを完了し、その後も余すべりが継続し、衝突運動量44000 kg·m/sを生じ、人員および建物の安全閾値を大きく超え、壊滅的な結果をもたらした。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重視点から深圳光明紅坳堆土場の土砂崩れメカニズムを明らかにし、過剰盛土と間隙水圧変動が土砂崩れ災害発生の主因であることを示し、特に崩壊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
光明土砂崩れ;SBAS-InSAR;時系列変形;数値シミュレーション;崩壊前クリープ;土砂崩れメカニズム;リスク解析
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