Нестабильные склоны на побережье Орегона могут вызвать 30-процентный скачок в движении оползней, если сильные штормы станут достаточно частыми, чтобы увеличить эрозию морских утесов на 10 процентов, показывает новое исследование Университета штата Орегон.
Во многих обвалах склонов, пересекающих шоссе 101, эти утесы образуют основу активных оползней, которые уже немного перемещаются каждый год, сказал соответствующий автор исследования Бен Лещинский, исследователь лесного и гражданского строительства в OSU.
Результаты особенно важны для оползней вдоль береговой линии протяженностью 360 миль, которые очень подвержены «эрозии пальцев ног» - удалению опорного материала у основания волнами или речным размывом.
«Действительно большие оползни, чудовищные оползни, которые охватывают сотни акров, настолько велики и вызваны водой, что их нестабильность в меньшей степени зависит от эрозии», - сказал Лещинский. «Но те, которые сильно подвержены эрозии со стороны океана, если мы увидим усиление экстремальных явлений, таких как штормовой нагон, то мы увидим усиление эрозии на блефе. Эти ползучие оползни, которые уже активны и перемещаются каждый год, они будут перемещаться на намного больше. Если эрозия увеличится на 10 процентов, скольжение может увеличиться на 20 или 30 процентов».
Также известные как медленные грунтовые потоки, оползни склонны к постепенному движению, что является результатом изначальной незначительной стабильности в сочетании с сезонными изменениями давления воды в их почве.
Колебания уровня грунтовых вод в первую очередь вызывают изменения порового давления и, в свою очередь, движение оползней, но ключевую роль также играют подрезы и «отступание пальцев», сказал Лещинский. По мере того, как мыс обрыва разрушается, почва на обрыве постепенно сдвигается, иногда заканчиваясь обвалами, которые могут обрушить дома и похоронить дороги, такие как шоссе 101, которое проходит вдоль побережья Орегона.
«То, что происходит, часто может быть незаметным, пока оползень не начнет ставить под угрозу инфраструктуру, такую как подземные коммуникации или дороги», - сказал он.
Лещинский и его сотрудники разработали модель для определения взаимосвязи между прогрессирующим движением оползня и геометрией склона, процессами подрезки и гидрологическими изменениями. Модель согласуется с данными, собранными на трех контролируемых оползнях вдоль береговой линии Орегона.
«Меньшие прогрессивные слайды особенно чувствительны к движениям и подрезам», - сказал он. «Наша модель показывает, что оползни меньшей длины пропорционально больше дестабилизируются из-за удаления подпорных материалов».
Наблюдаемые темпы продвижения оползней демонстрируют чувствительность к изменениям скорости эрозии, сказал он, подчеркнув потенциальные последствия усиления будущих волн или речной эрозии, которые могут усугубиться изменением климата.
«Чувствительность движений склонов к скорости этих процессов подчеркивает важность сбора данных о береговой эрозии с течением времени, особенно с учетом оценок будущего повышения уровня моря и возможных изменений в силе и частоте прибрежных штормов», - Лещинский. сказал. «Если мы сможем уменьшить эрозию, то для некоторых небольших оползней мы потенциально сможем значительно остановить или замедлить движение оползней».
Варианты снижения эрозии включают стабилизирующую дюны растительность, где это применимо, дамбы, каменную наброску и ограждения.
Ограждения - это наклонные конструкции, расположенные на некотором расстоянии от обрыва. Они созданы для того, чтобы поглощать энергию волны до того, как она упадет на обрыв. Новые технологии армирования, такие как динамическая облицовка, представляющая собой булыжники, уложенные вдоль носка морских скал, также использовались для поглощения энергии волн, но требуют значительного количества материала и частого обслуживания.
Каменная наброска относится к большим рыхлым валунам; размещенный у подножия обрыва, он обеспечивает устойчивость наподобие контрфорса. Но его использование в Орегоне было строго ограничено в начале 1970-х годов законодательным собранием штата, которое встало на сторону критиков, назвавших его бельмом на глазу, разрушающим пляжи и вызывающим эрозию в других местах.
"Существует доля правды в том, что каменная наброска, благодаря предотвращению эрозии в данном месте, может сместить эрозию в другом месте и замедлить образование нового песка, который часто возникает из-за того, что морские скалы разрушаются и превращаются в новый песок," - сказал Лещинский. «Однако в ограниченных контролируемых приложениях для сохранения незащищенной критической инфраструктуры преимущества могут перевесить затраты».