Influence of seismic wave frequency on the quality of the landslide surface exploration in the light of numerical modeling

• Autorzy: Pilecki R.

Warianty tytułu

PL

Wpływ częstotliwości fali sejsmicznej na jakość rozpoznania powierzchni poślizgu osuwiska w świetle symulacji numerycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper summarizes results of numerical analysis of source frequency influence on the quality of seismic recognition of the landslide failure surface. Numerical simulation was carried out for the seismic refraction method in two-dimensional model of landslide. The analyzed model was constructed on the basis of geological engineering model of typical landslide conditions in the Carpathian flysch located in the Mucharz village area. Numerical analysis allowed us to obtain the optimal frequency for recognition of surface failure location. It was shown that frequency above 50 Hz is the most promising in measurements conditions. It was proved that seismic measurements allowed us to get more adequate results in detecting discontinuity borders in comparison with theoretical resolution. Numerical computations were realized by finite difference method using FLAC 5.0 software and their interpretations using Plotrefa software.

PL

W artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy wpływu częstotliwości fali sejsmicznej na dokładność sejsmicznego rozpoznania powierzchni poślizgu osuwiska. W tym celu opracowano metodykę numerycznej symulacji sej-smicznych pomiarów refrakcyjnych. Metodykę tą zweryfikowano dla budowy i właściwości osuwiska w miejscowości Mucharz w Karpatach fliszowych. Analiza numeryczna pozwoliła na ustalenie optymalnej częstotliwości dla uzyskania możliwie dobrego rozpoznania położenia powierzchni poślizgu osuwiska w przyjętych warunkach geologiczno-inżynierskich. Wykazano, że najkorzystniejsze są częstotliwości powyżej 50 Hz w analizowanym zakresie do 120 Hz. Pokazano, że pomiary sejsmiczne pozwalają na dokładniejsze wyznaczenie granic nieciągłości, niż to wynika z teoretycznej rozdzielczości. Obliczenia numeryczne sejsmogramów wykonano programem FLAC w wersji 5.0 (prod. Itasca, USA), a ich interpretację programem Plotrefa (prod. Geometrix, USA).

Słowa kluczowe

EN

numerical modelling; seismic refraction; frequency of seismic wave; resolution of seismic recognition; landslide surface; Carpathian flysch

PL

obliczenia numeryczne; fala refrakcyjna; częstotliwość fali sejsmicznej; powierzchnia poślizgu osuwiska; flisz karpacki

• Wydawca: Polska Akademia Umiejętności
• Czasopismo: Geoinformatica Polonica
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 12
• Strony: 73--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pilecki R.

• Tadeusz Kosciuszko Krakow University of Technology

Bibliografia

• 1. Bestyński Z., Trojan J. 1975. Metody geofizyczne w badaniach stateczności zboczy skalnych. Mat. Badawcze seria specjalna nr 4 IMiGW, Warszawa.
• 2. Dokumentacja geologiczno-inżynierska do ZTE zbiornika wodnego na rzece Skawa w miejscowości Świnna Poręba - linie komunikacyjne część IV PGBW Hydrogeo, Kraków 1974 (praca niepublikowana).
• 3. Dokumentacja geologiczno-inżynierska do PT przełożenia dróg kołowych. CZ. II. Droga Mucharz-Zembrzyce, PGBW-Hydrogeo, Kraków 1982 (praca niepublikowana).
• 4. Dokumentacja geologiczno-inżynierska osuwisk dla potrzeb projektowania zabezpieczeń drogi nr 28 na odcinku Mucharz-Tarnawa Dolna w ramach zadania Budowa Zbiornika Świnna Poręba. Georem & PIG - oddział karpacki, Kraków, 2005 (praca niepublikowana).
• 5. Dziewański J., Pilecki Z. 2002. Ocena warunków geologiczno-inżynierskich na terenie powierzchniowych ruchów masowych na przykładzie osuwiska w Zgłobicach. Studia, Rozprawy, Monografie 109, Wyd. IGSMiE PAN, Kraków.
• 6. FLAC User's Manual, 2007. Itasca Consulting Group Inc., Mineapolis.
• 7. Hagedoorn J.G., Diephuis G. 2001. The seismic transmission volume. Geophysical Prospecting 49, 697-707.
• 8. Kirsch R. 2006. Groundwater geophysics a tool for hydrogeology. Springer-Verlag Berlin.
• 9.Marcak H. i Pilecki Z. (red), 2003. Wyznaczania właściwości utworów fliszu karpackiego metodą sejsmiczną dla potrzeb budownictwa tunelowego. Wyd. IGSMiE PAN, 198, Kraków.
• 10. Pilecki R. (2008). Wpływ częstotliwości źródła na jakość sejsmicznego rozpoznania powierzchni nieciągłości osuwiska w świetle modelowania numerycznego metodą FDM. Praca magisterska. Katedra Geoinformatyki i Informatyki Stosowanej. Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH, Kraków (praca niepublikowana).
• 11. Popiołek E., Pilecki Z., Karczewski J., Ziętek J., Kłosiński J., Baranowski A., Pilecka E., Ortyl ł., Pszonka J., Krawiec K. 2008. Wpływ rozdzielczości metod falowych na efektywność rozpoznania granic nie¬ciągłości osuwiska, (Pilecki Z. red.). Agencja Wydawniczo-Poligraficzna „ART-TEKST", Kraków, 98.
• 12. Rafaelsen B. 2006. Seismic resolution and frequency filtering. Univ. Tromso Lecture, Norway.
• 13. Sheriff R.E. i Geldart L.P. (1995). Exploration Seismology (2nd ed.) Cambridge University Press, Cambridge.
• 14. Stopkiewicz A, Cała M. 2004. Analiza stateczności zboczy zlokalizowanych we fliszu karpackim z zastosowaniem metod numerycznych. Mat. Konf. XXVII Zimowej Szkoły Mechaniki Górotworu, 519-530, Wyd. Katedry Geomechaniki, Budownictwa i Geotechniki AGH, Kraków.
• 15. Ślusarczyk R. 2001. Możliwości zastosowania geofizyki inżynierskiej w problematyce budownictwa lądowego i wodnego. Mat. Konf. Geofizyka w inżynierii i ochronie środowiska, 109-124.
• 16. Transportation Research Board (TRB) Special Report 247 - Landslides: Investigation and Mitigation. Washington D.C.: National Academy Press. 1996.