Временной мониторинг и анализ механизма оползня крупномасштабного происшествия в Гуанмине, Шэньчжэнь с использованием совместного радиолокационного дистанционного зондирования и численного моделирования
В связи с крупным оползнем в районе Гуанмин города Шэньчжэнь (место складирования грунта в Хункао) в 2015 году, существующие исследования в основном используют оптические изображения, полевые обследования и численное моделирование для последующего анализа причин происшествия. Однако ранее не удавалось получить данные о процессах изменения поверхности до и после оползня. В данном исследовании применялись радиолокационные спутниковые изображения Cosmo-SkyMed для временного мониторинга территории складирования грунта в Хункао, совместно с технологией малой базы радарной интерферометрии (SBAS-InSAR), техникой восстановления теневой трёхмерной радарной интерферометрии (SAR-SFS) и глубинной моделью непрерывной среды для проведения временного анализа деформаций поверхности и численного моделирования до и после оползня в 2013-2016 гг. Сначала были получены распределения скорости оседания поверхности и временные кривые до и после оползня, выявлено, что скорость деформации поверхности варьируется в диапазоне от -40.7 до 64.3 мм/год, причем оседание главным образом сконцентрировано в зоне S9 у заднего края оползня. На этой основе была проведена численная моделировка аварийного района, с использованием DEM от SAR-SFS для снижения ошибок рельефа, а также воспроизведен процесс креэпинга перед оползнем путем сравнения прироста DEM за несколько периодов и тренда деформации InSAR; DEM использовался как исходный топографический ввод. С помощью глубинной модели непрерывной среды и модели Кулона рассчитывался склон, а состояние жидкости моделировалось при быстром дальнем оползне. Результаты показывают, что при коэффициенте порового давления λ=0.6 достигается наилучшее соответствие реальным условиям оползня, объем верхней части скольжения над поверхности приблизительно равен 3.60×10^6 м³, максимальная толщина насыпного грунта составляет 62.7 м. Оползень обладает высокой текучестью, основной сдвиг завершается за первые 50 секунд, при этом последующий сдвиг продолжается, создавая импульс столкновения в 44000 кг·м/с, значительно превышающий безопасные пределы для людей и зданий, что привело к катастрофическим последствиям. Данное исследование с двойного ракурса радарного дистанционного зондирования и численного моделирования раскрывает механизм оползня на территории складирования грунта в Хункао, Гуанмин, показывая, что избыточное складирование и изменения порового давления являются главными причинами возникновения оползневой катастрофы. Это имеет важное значение для дальнейшего понимания процесса подготовки и развития оползня, особенно для анализа креэпинга до сдвига и факторов, влияющих на него.
关键词
оползень в Гуанмине;SBAS-InSAR;временные деформации;численное моделирование;креэпинг перед сдвигом;механизм оползня;анализ рисков