● 题目 ●
Titlle
期刊：Engineering Geology
作者：Xiao Ye a b , Hong-Hu Zhu a , Bing Wu a , Feng Tian a , Wei Zhang a , Xie Hu c , Luca Schenato d , Alessandro Pasuto e , Filippo Catani b
年份：2024
研究亮点
使用多源传感器获取大约1.5 m内特定深度的实时现场土壤温度和湿度。
识别2012-2023年期间的极端降雨和热浪事件。
量化滑坡活动与土壤温度和湿度之间的相关性。
地温和湿度的测量有助于理解滑坡的变形机制和触发因素。
●●● 摘要(Abstract)●●●
最近有报道称，地表水分被用于区域尺度滑坡预警。然而，作为山坡尺度的近地表多深度水热测量通常不太受关注，也很少与滑坡运动学联系起来。在本文中，我们选择了两个具有不同deformationmechanisms的相邻滑坡作为案例研究。使用原位多源传感器，我们在大约1.5 m内实时监测特定深度的土壤温度和水分。这些测量跨越两个完整的季风季节，代表同时发生的干湿水文极端。统计皮尔逊相关分析被用来量化滑坡活动与土壤温度和水分含量等环境变量之间的关系。结果表明，近地表土壤温度和水分含量有助于更好地理解控制滑坡活动的因素，其中variationssynergistically反映水热相互作用和潜在的变形机制。这些特定深度（特别是在20、50甚至100厘米处）的土壤温度和水分含量与滑坡变形表现出中度到强的相关性（皮尔逊相关系数值在0.4到0.8之间）。在离散的每日降雨数据因其数据属性而表现出不令人满意的相关性的情况下，土壤温度和湿度有效地作为降雨输入的替代指标，有助于分析。总体而言，这项工作强调了土壤湿度和温度对滑坡动力学的关键影响。这项研究还强调了综合监测和预测战略的必要性，这些战略考虑了广泛的环境因素，以减轻与气候变化相关的滑坡风险，特别是在极端天气事件加剧的背景下。
●●● 图表(Figures)●●●
图1。影响河岸坡度的不同边界条件的图示，以及自然和人文环境中涉及的thermo-hydro-chemo-mechanical循环
图2.研究区域的地理和地貌背景。（a）中国地图。（b）叠加在谷歌地球光学图像上的调查案例位置（拍摄于2018年4月，当时RWL162.27 m. a.s.l.）。（c）和（d）新浦滑坡和藕塘滑坡的航拍照片（拍摄于2021年5月31日），以及代表性的宏观变形。
图3 调查的滑坡平面图和剖面图。（a）现场仪器和过去十年的历史地表速度矢量。（b）滑坡的典型剖面图和现场安装。
图4.研究区多源传感器现场部署示意图
图7.温度观测。（a）使用TDR的土壤温度。（b）使用RC-4的土壤温度。（c）空气温度。虚线表示空气温度的几次突然下降。
图11。滑坡变形与土壤温度和湿度的相关图。（a）新浦滑坡。（b）藕塘滑坡。
图12.2012-2023年极端天气事件的年度和季节性分布。（a）极端高温。（b）极端降雨。
●●● 结论(Conclusions)●●●
本文介绍了利用多传感器（FDR、TDR、FO和RC-4）实时采集的特定深度土壤温度和湿度数据的关键数据集。目的是通过分析相邻一对缓慢移动的滑坡的运动学行为，研究滑坡活动与土壤温度和湿度之间的关系。现场监测提供了第一手数据，可以深入了解不同hy-drometeorological条件下浅层土壤温度和湿度的垂直分布和响应特征。
皮尔逊相关分析用于检查滑坡变形与环境变量之间的关系。对于新浦滑坡，滑坡活动与RWL呈强正相关，表明RWL上升倾向于引发滑坡变形。同时，其与土壤含水量（如20和150 cm深度）呈中负相关，与土壤温度（如50 cm深度）呈弱正相关，表明降雨入渗轻微，土壤蒸发强烈。这本质上表明RWL上升对滑坡运动的控制作用。相反，对于藕塘滑坡，滑坡活动与土壤含水量（即20 cm深度）呈中强相关，与土壤温度（即50 cm深度）呈中负相关，表明雨季降雨入渗效应显著。
这本质上表明降雨对滑坡运动的控制，特别是在强连续降雨期间。总体而言，150 cm深度内近地表土壤温度和湿度的变化对滑坡动力学和变形机制提供了反馈。这表明了原位监测和现场调查的重要性，并建议谨慎使用工程地质类比方法，因为滑坡虽然地理位置接近，但可能表现出不同的运动行为和诱发机制。
值得注意的是，每日降雨数据属性可能导致皮尔逊相关性中的统计伪影。与土壤温度一样，原位土壤湿度数据有效地包含了浅层土壤甚至深层滑坡面响应水文气象事件演变的宝贵信息。
这项工作强调了多源、multi-physicalmonitoring在揭示滑坡复杂相互作用机制方面的重要性，特别是注意到近地表温度和水文相关测量在滑坡活动中被忽视的作用。研究区在过去12年中发生的44起极端高温事件和44起极端降雨事件表明，地表温度和湿度可能有助于探索气候变暖条件下极端事件与土壤thermo-hydrologicalbehavior之间的反馈机制，挑战了温度在滑坡监测中微不足道的传统观点。站在这两个缓慢移动的滑坡案例的肩膀上，我们呼吁更好地了解气候变暖条件下的这些自然现象。
● 参考文献 ●
●●● References ●●●
Ye, X., Zhu, H.H., Wu, B., Tian, F., Zhang, W., Hu, X., Schenato, L., Pasuto, A. and Catani, F., 2024. Near-surface soil hydrothermal response feedbacks landslide activity and mechanism. Engineering Geology, p.107690.
End
工程地质灾害与滑坡风险评估
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