Kích hoạt sạt lở đất do thấm nước mưa

Water Resources Research - Tập 36 Số 7 - Trang 1897-1910 - 2000
Richard M. Iverson

Tóm tắt

Sạt lở đất do mưa liên quan đến các quá trình vật lý hoạt động trên các thang thời gian khác nhau. Mối quan hệ giữa các thang thời gian này hướng dẫn việc phát triển một mô hình toán học sử dụng dạng rút gọn của phương trình Richards để đánh giá ảnh hưởng của sự thấm nước mưa đến sự xảy ra, thời gian, độ sâu và gia tốc của sạt lở đất trong các tình huống đa dạng. Thang thời gian liên quan dài nhất là A/D0, trong đó D0 là độ khuếch tán thủy lực tối đa của đất và A là vùng lưu vực có khả năng ảnh hưởng đến áp suất nước ngầm tại một vị trí mặt trượt sạt lở có tọa độ mặt phẳng x, y và độ sâu H. Các khoảng thời gian lớn hơn A/D0 là cần thiết để thiết lập áp suất nước ngầm nền ổn định phát triển tại (x, y, H) theo phản ứng với lượng mưa được trung bình qua các khoảng thời gian thường từ vài ngày đến nhiều thập kỷ. Những áp suất nước ngầm ổn định này ảnh hưởng đến khả năng xảy ra sạt lở tại (x, y, H), nhưng không kích hoạt sự thất bại của sườn. Sự thất bại xuất phát từ mưa trong một thang thời gian thường ngắn hơn là H2/D0 liên quan đến sự truyền áp suất lỗ rỗng tạm thời trong và sau các cơn bão. Thường thì thang thời gian này dao động từ vài phút đến vài tháng. Thang thời gian ngắn nhất ảnh hưởng đến phản ứng của sạt lở đất với mưa là , nơi g là độ lớn của gia tốc trọng trường. Chuyển động sạt lở đất sau khi xảy ra trên thang thời gian này, điều này cho thấy rằng những sạt lở mỏng nhất gia tốc nhanh nhất nếu tất cả các yếu tố khác không đổi. Ảnh hưởng của các quá trình thủy văn đến các quá trình sạt lở đất trên các thang thời gian đa dạng này được tóm gọn bởi một hàm phản ứng, , phụ thuộc chỉ vào thời gian chuẩn hóa, t*. Việc sử dụng R(t*) cùng với dữ liệu địa hình, thông tin về cường độ và thời gian mưa, tiêu chí thất bại trên độ dốc vô hạn, và định luật thứ hai của Newton dự đoán thời gian, độ sâu và gia tốc của sạt lở đất do mưa kích hoạt. Dữ liệu từ các sạt lở đối lập cho thấy chuyển động nhanh, nông và chuyển động chậm, sâu xác nhận các dự đoán này.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1130/REG10-p79

Bear J., 1972, Dynamics of Fluids in Porous Media

10.1029/WR017i005p01419

10.1063/1.1712886

10.1121/1.1908239

10.2307/520449

Cannon S. H., 1985, Rainfall conditions for abundant debris avalanches in the San Francisco Bay region, California, Calif. Geol., 38, 267

Carslaw H. S., 1959, Conduction of Heat in Solids

10.1063/1.329164

10.1002/hyp.3360090311

Eagleson P. S., 1970, Dynamic Hydrology

10.1029/RG012i004p00627

10.1016/0022-1694(84)90248-8

10.1017/S0021859600001441

Haefeli R., 1948, The stability of slopes acted upon by parallel seepage, Proc. Int. Conf. Soil Mech. Found. Eng., 1, 57

10.1016/0013-7952(91)90004-5

Hansen A., 1984, Slope Instability, 523

10.1029/WR021i006p00821

Iverson R. M. Unsteady nonuniform landslide motion: Theory and measurement Ph.D. dissertation 303 pp. Stanford Univ. Stanford Calif. 1984.

Iverson R. M., 1986, Hillslope Processes, 297

10.1680/geot.1990.40.1.139

Iverson R. M., 1991, Landslides (Proceedings of the Sixth International Symposium), 451

10.1029/97RG00426

10.1130/0016-7606(1987)99<579:RGFASM>2.0.CO;2

10.1146/annurev.earth.25.1.85

Larsen M. C., 2000, Coping with Flash Floods

Leroueil S., 1996, Measuring and Modeling Time Dependent Soil Behavior, 1

10.1029/93WR02979

10.1029/96WR02985

10.1086/629714

Reid M. E., 1988, Hydrologic factors triggering a shallow hillslope failure, Bull. Assoc. Eng. Geol., 25, 349

Reid M. E., 1997, Debris‐Flow Hazards Mitigation: Mechanics, Prediction and Assessment, 1

Rib H. T. T.Lang Recognition and Identification Landslides Analysis and ControlR. L.Schuster R. J.Krizek Transp. Res. Board Spec. Rep. 176 34–80Natl. Acad. of Sci. Washington D. C. 1978.

10.1063/1.1745010

10.1029/92WR00804

10.1029/WR019i004p00987

Soeters R. C. J.vanWesten Slope instability recognition analysis and zonation Landslides: Investigation and MitigationA. K.Turner R. L.Schuster Transp. Res. Board Spec. Rep. 247 129–177Natl. Acad. Press Washington D. C. 1996.

10.1130/REG3-p113

10.1097/00010694-194808000-00008

Terzaghi K., 1925, Erdbaumechanik

10.1130/Berkey.1950.83

10.1029/98WR01140

10.2136/sssaj1980.03615995004400050002x

10.1130/REG7-p93

10.1029/95WR01136

Thông tin
Thông tin xuất bản

Water Resources Research

Tập 36 Số 7

1897-1910

Thông tin tác giả