Monitoramento temporal e análise do mecanismo de deslizamento do grande deslizamento de terra em Guangming, Shenzhen, combinando sensoriamento remoto radar e simulação numérica

QIN Xiaoqiong ,  

HUANG Jianming ,  

HUANG Yuanjun ,  

WANG Chisheng ,  

CHEN Xiangsheng ,  

摘要

Em relação ao desastre de grande deslizamento de terra ocorrido em 2015 na região de Guangming, Shenzhen (aterro Hong'ao), os estudos existentes utilizam principalmente imagens ópticas, levantamento de campo e simulações numéricas para análise posterior das causas, porém estudos anteriores não conseguiram obter o processo de variação da superfície antes e depois do deslizamento. Este estudo utiliza imagens de satélite radar Cosmo-SkyMed para monitoramento temporal do aterro Hong'ao, combinando a técnica de interferometria radar de pequena linha de base (SBAS-InSAR), a técnica de restauração de sombra da interferometria radar 3D (SAR-SFS) e o modelo contínuo integrado em profundidade para realizar análises temporais e simulações numéricas da deformação da superfície antes e depois do deslizamento entre 2013 e 2016. Inicialmente, obteve-se a distribuição da taxa de subsidência da superfície e curvas temporais antes e depois do deslizamento, constatando-se que a variação da taxa de deformação superficial está na faixa de aproximadamente [-40,7, 64,3] mm/ano, com subsidência concentrada principalmente na borda traseira da área S9 após o deslizamento. Com base nisso, foi feito o modelo numérico do local do acidente, utilizando DEM derivado do SAR-SFS para reduzir erros topográficos, restaurando o processo de fluência antes do deslizamento por meio da comparação dos incrementos DEM de múltiplos períodos e das tendências de deformação InSAR; o DEM foi usado como entrada topográfica original, calculando-se as encostas por meio do modelo contínuo integrado em profundidade e do modelo de Coulomb, simulando o estado do fluido durante o processo rápido de deslizamento a longa distância. Os resultados mostram que, quando o coeficiente de pressão de poros λ é 0,6, a situação simulada mais se ajusta ao deslizamento real, com o volume do corpo do deslizamento acima da superfície de deslizamento de aproximadamente 3,60×10^6 m³ e espessura máxima do aterro de 62,7 m. O corpo do deslizamento apresenta alta fluidez, completando o deslizamento principal nos primeiros 50 segundos, com deslizamentos residuais posteriores continuando, gerando um momentum de colisão de 44000 kg·m/s, muito acima dos limites de segurança para pessoas e edifícios, causando consequências catastróficas. Este estudo revela o mecanismo do deslizamento do aterro Hong'ao de Guangming, Shenzhen, sob a perspectiva dupla de sensoriamento remoto radar e simulação numérica, mostrando que o excesso de aterro e as variações na pressão de poros são as principais causas do desastre, sendo de grande valor para aprofundar o entendimento do processo de prenúncio e desastre do deslizamento, especialmente na análise da fluência pré-deslizamento e seus fatores influentes.

关键词

deslizamento Guangming;SBAS-InSAR;deformação temporal;simulação numérica;fluência pré-deslizamento;mecanismo de deslizamento;análise de risco

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