Development of measuring methods for detection of very small surface mass movements  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
81295
Type K
Principal investigator Mentes, Gyula
Title in Hungarian Mérési módszerek kifejlesztése nagyon kicsi felszíni tömegmozgások kimutatására
Title in English Development of measuring methods for detection of very small surface mass movements
Keywords in Hungarian tömegmozgás, gyorsulás, mikroszeizmika, zaj, megelőzés
Keywords in English mass movements, acceleration, microseismics, noise, prevention
Discipline
Geodesy (Council of Complex Environmental Sciences)100 %
Ortelius classification: Geodesy
Panel Earth sciences 2
Department or equivalent Geodetic and Geophysical Institute (Research Centre for Astronomy and Earth Sciences)
Participants Bán, Dóra
Bán, Dóra
Bódis, Virág Bereniké
Eperné Pápai, Ildikó
Győri, Erzsébet
Kalmár, János
Starting date 2010-04-01
Closing date 2014-12-31
Funding (in million HUF) 8.604
FTE (full time equivalent) 4.60
state closed project
Summary in Hungarian
A földcsuszamlások a kőzetek, törmelékes kőzetek vagy földtömegek lejtőirányú mozgása, melynek térbeli és időbeni kiterjedése széles skálán mozoghat. A tömegelmozdulások nagysága, sebessége és gyorsulása a lejtő stabilitását jellemezheti. Ezek a mozgások, ha idejében kimutathatóak, képesek egy nagyobb lejtőtömeg közelgő leszakadását vagy lecsúszását jelezni. A geodéziai mérési módszerek felbontása és pontossága nem elegendő a hirtelen bekövetkező tömegmozgásokat megelőző kicsiny elmozdulások detektálására. Mostanáig a jelenség statikus megfigyelése és elemzése volt jellemző, kevés kutatás foglalkozik a váratlan eseményeket megelőző dinamikus folyamatokból nyerhető információk vizsgálatával. A project célkitűzése olyan módszer kidolgozása, melynek segítségével kicsiny, véletlenszerű elmozdulások (gyorsulások) mutathatók ki gyorsulásmérő, dőlésmérő és akusztikus emisszió mérésének eszközeivel. A projekt eredményei egy korai földcsuszamlás előrejelző rendszer alapjául szolgálhatnak.
Summary
Landslides are slope movements of rock, debris or earth, which may cover a wide range of spatial and temporal scales. The magnitude, velocity and acceleration of displacements can characterize the stability of the slope. These movements, if detected previously, may be suitable to indicate impending catastrophic failure of a slope mass. The resolution and the accuracy of geodetic measuring methods are rather low to detect very small movement changes preceding the abrupt mass movements. Up to now observation and analysis methods were applied in static sense and in the case of dynamic processes and it was slightly investigated what kind of information can be obtained from the processes preceding slope events. The basic idea of this project is to elaborate how to detect very small abrupt displacements (accelerations) by accelerometers, tiltmeters and acoustic emission measurements. The results of the project can be served as a basis of a landslide early warning system.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A kutatás egyik fő célja földcsuszamlás veszélyes területeken kis mozgások monitorozása volt annak tanulmányozása céljából, hogy ezek mennyiben járulnak hozzá a nagy tömegmozgások kialakulásához, és hogy milyen kapcsolatok vannak a mozgások és a különböző geofizikai, hidrológiai, meteorológiai, stb. folyamatok és paraméterek között. A másik cél az volt, hogy olyan jellegzetes mozgásfolyamatokat találjunk, amelyek a nagy földcsuszamlások előrejelzésére használhatók. Fúrólyuk-dőlésmérő, fúrólyuk extenzométer, mikroszeizmikus, hidrológiai, meteorológiai méréseket végeztünk Dunaföldvárnál, és Dunaszekcsőnél a Duna magaspartjain, valamint egy fával borított lejtős területen egy Sopron közeli erdőben. Numerikus kapcsolatokat határoztunk meg a dőlés értékek és talajvízszint, valamint a Duna vízszintjének változásai között. Kimutattuk, hogy a talajvízszint változásának hatása kb. három nagyságrenddel nagyobb, mint a Duna vízszintjéé. Hasonlóképpen numerikus összefüggéseket találtunk a lejtő dőlések és a vegetáció élettani folyamatai között. Dunaszekcsőn egy jellegzetes dőlési folyamatot regisztráltunk a nagy csúszás előtt. Amennyiben hasonló folyamatot regisztrálunk a következő, küszöbönálló csuszamlás előtt, akkor ez a folyamat a dunai magaspartokon előre jelezheti a földcsuszamlásokat. A mérések megmutatták, hogy recens tektonikai mozgások is szerepet játszhatnak a dunaföldvári magaspart mozgásaiban.
Results in English
One of the main objectives of the research was monitoring of small movements on landslide prone areas to study how they contribute to the development of large mass movements and what kind of connections exist between the movements and the different geophysical, hydrological, meteorological, etc. processes and parameters. The other objective was to find such characteristic forms of movements which can be used to predict large landslides. Borehole tiltmeter, borehole extensometer, microseismic, hydrologic and meteorological measurements were carried out on the high banks of the River Danube in Dunaföldvár and Dunaszekcső and on a wooded slope in the forest near Sopron. Numerical relations were determined between tilt values and the variations of the ground water level and the water level variations of the River Danube. It was pointed out that the effect of the ground water variation is about three orders of magnitude higher than the effect of the water level variations of the Danube. Similarly, numerical relationships were found between the slope tilts and vital processes of the vegetation. In Dunaszekcső a characteristic tilt process was recorded three weeks before the large slump. If a similar process will be recorded before the new impending landslide here, then this process can predict landslides on the high banks of the river Danube. The measurements showed that recent tectonic movements can play a role in the movements of the high bank in Dunaföldvár.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=81295
Decision
Yes





 

List of publications

  
Mentes Gy: Berendezés különböző időfüggvényű, kis elmozdulások előállítására, gyorsulásmérők kalibrálására, Geomatikai Közlemények, XIV/1, 97-104, 2011
Bódis V B; Mentes Gy: A vegetáció és a felszíni tömegmozgások kapcsolatának vizsgálata, Geomatikai Közlemények XIII/2, 149-157, 2010
Mentes Gy: Borehole Wire Extensometer for Measurement of Small Displacements, In: Alojz Kopáčik, Peter Kyrinovič, Miodrag Roič (Eds): INGEO 2011 Proceedings of the 5th International Conference on Engineering Surveying. 307-314., 2011
Mentes Gy; Bódis V B: Relationships Between Short Periodic Slope Tilt Variations and Vital Processes of the Vegetation, Proceedings on the Joint International Symposium on Deformation Monitoring. Hong Kong, China, 2-4 November 2011. Session 3I-02, 1-4., 2011
Mentes Gy; Bódis V B: A növényi életfolyamatok hatása a partfalmozgásokra, In: VIII. Veszélyforrások Konferencia. Visegrád, Magyarország, 2011.06.01-2011.06.03. Visegrád: pp. 13., 2011
Bódis V B: Investigation of the factors causing small surface tilts on the high loess bluffs along the River Danube, Herbsttagung des Arbeitskreises Geodäsie/Geophysik, Nördlingen, Németország, 04.10.2011 - 07.10.2011, 2011
Bódis V B: A növényzet hatása a magaspartok mozgásaira, dunaföldvári és dunaszekcsői esettanulmányok alapján, IX. Földtudományi Ankét. 2010. november 18. Nagykanizsa, 2010
Bódis V B: A dunai magaspartok mozgásviszonyait befolyásoló növényi életfolyamatok és a csapadék, www.e-tudomany.hu, e-tudomány, 2011/2. I, 1-7, 2011
Mentes Gy: A new borehole wire extensometer with high accuracy and stability for observation of local geodynamic processes, REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS, 83, 000000, doi:10.1063/1.3676652, 2012
Bódis V B; Mentes Gy: The role of vegetation in the daily and yearly small tilt variations of the Danube’s high bank, Hungary, Zeitschrift für Geomorphologie, 56, Suppl. 2, 133-141, DOI: 10.1127/0372-8854/2012/S-00095, 2012
Mentes Gy; Bódis V B: Relationships between short periodic slope tilt variations and vital processes of the vegetation, Journal of Applied Geodesy, 6 (2), 83-88. DOI: 10.1515/jag-2012-0009., 2012
Bódis V B; Bányai L; Újvári G; Mentes Gy: Relationship between slope stability and vital processes of vegetation, In: Neményi et al. (Eds): Int. Sci. Conf. on Sust. Develop. and Ecol. Footprint: The Imp. of Urb, Ind. and Agri. Techn. on the Nat. Environ. Sopron: NymE, pp. 13.1-13, 2012
Mentes Gy: A dunaföldvári magaspart kis mozgásainak monitorozása, VIII. Geomatikai Szeminárium, Sopron, 2012. november 8-9. (poszter előadás), 2012
Bódis V B: A szél hatása erdővel borított lejtő stabilitására, VIII. Geomatikai Szeminárium, Sopron, 2012. november 8-9. (poszter előadás), 2012
Mentes Gy: A new borehole wire extensometer with high accuracy and stability for observation of local geodynamic processes, REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS, 83, 000000, doi:10.1063/1.3676652, 2012
Mentes Gy: Observation of triggering factors and development of landslides by borehole tiltmeters on the high bank of the River Danube in Dunaszekcső, Hungary – a case study, In: International Association of Geodesy, Scientific Assembly 150th Anniversary of the IAG. Book of Abstracts. Potsdam, Németország, 2013.09.01-2013.09.06, p. 424., 2013
Retscher G; Mentes G; Reiterer A: Advances of Engineering Geodesy and Artificial Intelligence in Monitoring of Movements and Deformations of Natural and Man-Made Structures, In: Chris R, Pascal W (szerk.) Earth on the Edge: Science for a Sustainable Planet. 617 p. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 2014. pp. 481-485., 2014
Mentes Gy; Bódis VB; Vig P: Small slope tilts caused by meteorological effects and vital processes of trees on a wooded slope in Hidegvíz Valley, Hungary, Geomorphology 206 (2014) 239–249, 2014
Bódis V B: Környezeti paraméterek által okozott talajmozgások monitorozása fúrólyuk dőlésmérőkkel lejtős területeken, In: Albert L, Szabó P (szerk.). Kémia, környezettudomány, fenntarthatóság: Kémiai Intézet Tudományos Ülése, 2013. augusztus 29. NyME Kiadó 2013, pp. 111-116., 2013
Mentes Gy; Bányai L: Observation of Landslide Movements by Geodetic and Borehole Tilt Measurements, Kopáčik A; Kyrinovič P; Štroner M (Szerk.): Proceedings of the 6th International Conference on Engineering Surveying INGEO 2014. 53-58., 2014
Mentes Gy: Observation of triggering factors and development of landslides by borehole tiltmeters on the high bank of the River Danube in Dunaszekcső, Hungary - a case study, Chris R, Pascal W (szerk.): International Association of Geodesy Symposia, Volume: 143, Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, (közlésre elfogadva), 2015
Mentes Gy; Bányai L; Újvári G; Bódis VB: Rutschungsprozesse des Hochufers der Donau bei Dunaszekcső, Allgemeine Vermessungsnachrichten (AVN), (közlésre elfogadva), 2015




 

Events of the project

  
2013-11-14 12:16:58
Résztvevők változása
2013-07-24 16:07:18
Résztvevők változása



Back »