Система мониторинга предупреждает об оползнях

В феврале 2007 года в коммуне Дорен (Брегенцервальд, Австрия) произошел сход оползня длиной 650 метров, едва не затронувший близлежащие жилые дома. Этот случай — часть общей тенденции: в Альпах и других горных регионах геологи в последние годы фиксируют рост нестабильности склонов. Основными причинами ученые считают интенсивные осадки и таяние снега из-за изменения климата, что приводит к размягчению грунта и увеличению нагрузки на него.

Хотя выявить потенциально опасные склоны относительно просто по историческим данным и следам прошлых обвалов, до недавнего времени не существовало доступной технологии для их постоянного мониторинга. Традиционные методы с использованием зондов и маркеров были дорогими и давали лишь точечные данные с большими интервалами. Ученые из Технического университета Мюнхена (TUM) и Университета Бундесвера в Мюнхене разработали гибкую и недорогую систему раннего предупреждения, объединяющую геосенсоры и специальное программное обеспечение.

Система включает три ключевых компонента. Во-первых, в скважины закладывается обычный коаксиальный кабель, который деформируется при смещении грунта, и это фиксируется передающим устройством. Во-вторых, на склоне размещаются GPS-сенсоры для точного (в миллиметровом диапазоне) отслеживания перемещений. В-третьих, используется видеотахеометр нового поколения с лазерным сканером и камерой, который автоматически распознает естественные объекты (камни, пни) и отслеживает их смещение без дорогостоящих отражателей. Данные со всех точек собираются в центральной базе и анализируются с учетом дополнительных параметров, прежде всего метеоданных.

Разработка была протестирована в течение трех с половиной лет на движущемся склоне в Зюдельфельде (Обераудорф, Верхняя Бавария). Мониторинг позволил детально понять механику процессов: «Данные наглядно показали, что происходит со склоном, как на него влияют осадки и мороз». Система не только фиксирует события (например, аномальное смещение на 4 мм в мае 2010 года), но и позволяет прогнозировать их. Установив взаимосвязь между уровнем грунтовых вод и движением склона, ученые определили пороговое значение, при превышении которого система автоматически подает сигнал тревоги за 2,5 дня до начала смещения. Это дает местным властям время на эвакуацию, блокировку опасных участков или перекрытие дорог.

В рамках проекта «Early Warning System for Alpine Slopes (alpEWAS)», поддержанного Федеральным министерством исследований Германии и Немецким научно-исследовательским обществом (DFG), система дорабатывается для коммерческого использования совместно с промышленными партнерами. Часть системы уже применяется в Дорене. Профессор Курош Туро ожидает, что расширение сети мониторинга позволит не только повысить безопасность, но и лучше понять взаимосвязь между локальными событиями и макроклиматом в Альпах.