Il bacino idrico cinese delle tre gole, raffigurato sopra e situato sul fiume Yangtze, ha introdotto l'energia idroelettrica e una nuova serie di rischi geografici. L'antica frana di Outang sulle pendici del serbatoio è un nuovo sito di prova per il monitoraggio del sottosuolo che fornisce dati in tempo reale sulle cause e sui fattori scatenanti delle frane del serbatoio. Credito:Le Grand Portage/Wikimedia, CC BY 2.0
I bacini idrici forniscono stoccaggio dell'acqua, energia idroelettrica e attività ricreative per le comunità locali. Tuttavia, l'aggiunta di un serbatoio cambia in modo significativo le condizioni geologiche di un paesaggio e introduce nuovi e imprevedibili rischi, in particolare le frane. Comprendere i fattori che determinano le frane dei giacimenti è fondamentale per il mantenimento delle infrastrutture dei giacimenti e della sicurezza pubblica.
In un nuovo studio, Ye et al introducono un nuovo sistema nervoso in fibra ottica (FONS) per monitorare e studiare i vetrini del serbatoio. Gli autori hanno progettato, implementato e installato i loro FONS per monitorare l'antica frana di Outang nella regione cinese del Three Gorges Reservoir, che ha un volume superiore a 117 milioni di iarde cubi (90 milioni di metri cubi) e migra tra 4 e 20 pollici all'anno (100– 500 millimetri). Il sistema fornisce dati in tempo reale ad alta risoluzione spaziale su scala centimetrica.
La configurazione distribuisce cavi in fibra ottica separati per ciascuna variabile monitorata:temperatura del sottosuolo, umidità e deformazione. I sensori sono raggruppati in un pozzo da 4 pollici (110 millimetri) che si estende per più di 131 piedi (40 metri) sotto la superficie. Dopo l'installazione, l'array trasmette in modalità wireless le metriche sulle condizioni del sottosuolo a un server di dati in superficie, che consente ai ricercatori di monitorare la cinematica delle frane, il trasporto idrologico e la ritenzione dei sedimenti.
Con i dati del FONS, gli autori hanno confermato le superfici di scorrimento principali e secondarie del pendio posteriore. Inoltre, hanno stabilito che le piogge brevi e ad alta intensità hanno avuto un effetto più significativo sulla meccanica delle frane rispetto alle piogge costanti che hanno fatto cadere la stessa quantità di umidità sulla superficie. Questo risultato contraddiceva la relazione ipotizzata tra precipitazioni e movimento di frana.
Il nuovo sistema apre possibilità per il monitoraggio integrato dei rischi. Il sistema di rilevamento sotterraneo offre informazioni critiche sulle cause, sui fattori scatenanti e sui meccanismi termoidromeccanici delle frane dei giacimenti. Le applicazioni future potrebbero combinare sensori satellitari, aerei e di superficie per esaminare in modo completo i rischi geografici. + Esplora ulteriormente
Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di Eos, ospitata dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.
