Geophysical investigation and the use of their results in the evaluation of the stability of slopes of artificial water reservoirs in the flysch Carpathians

• Autorzy: Bestyński Zbigniew , Sieinski Edmund , Śliwiński Piotr

Identyfikatory

DOI

10.24425/ace.2022.141874

Warianty tytułu

PL

Badania geofizyczne i wykorzystanie ich wyników w ocenie stateczności zboczy sztucznych zbiorników wodnych w Karpatach fliszowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the possibility of using geophysical surveys to assess the stability of Carpathian slopes built of flysch deposits susceptible to mass movements. Landslide slopes located in the coastal zone of artificial water reservoirs are particularly susceptible to the loss of stability due to the erosion of this zone and the changing water level in the reservoir. Geophysical surveys of landslides carried out as a part of the research programs: PR-7 carried out by IMGW in 1972-1980 and SOPO carried out by PGI in 2009-2016 made it possible to develop a methodology of geophysical surveys enabling the determination of the geometry (course of the slip surface and range levels) of the existing landslides, information necessary to carry out a computational analysis of their stability. Examples of geometry of landslides in the coastal zone of the Czorsztyn reservoir and landslides in the area of hydrotechnical drifts of the Swinna-Poreba dam were presented. The possibility of a quantitative evaluation of the stability of the Carpathian slopes was also proposed on the basis of the SMR (Slope Mass Rating) proposed by M. Romana, using the KFG (Klasyfikacja Fliszu-Geofizyczna) geophysical classification equivalent to the RMR (Rock Mass Rating) classification by Z.T. Bieniawski for the assessment of the massif. A dozen or so active landslides were compiled for which the stability was determined using the SMR method.

PL

W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania badań geofizycznych w ocenie stateczności zboczy karpackich zbudowanych z podatnych na ruchy masowe utworów fliszowych. Szczególnie podatne na utratę stateczności, z powodu erozji strefy brzegowej i zmiennego poziomu wody w zbiorniku, są zbocza osuwiskowe położone w strefie brzegowej sztucznych zbiorników wodnych. Badania geofizyczne osuwisk wykonane w ramach programów badawczych PR-7, realizowanego przez IMGW w latach 1972-1980 i SOPO, realizowanego przez PIG w latach 2009-2016, umożliwiły wypracowanie metodyki badań geofizycznych umożliwiających określenie geometrii (przebieg powierzchni poślizgu i poziomy zasięg) istniejących osuwisk, informacji niezbędnej do przeprowadzenia analizy obliczeniowej ich stateczności. Przedstawiono przykłady rozpoznania geometrii osuwisk w strefie brzegowej zbiornika Czorsztyn oraz osuwisk w rejonie sztolni hydrotechnicznych zapory Świnna-Poręba. Przedstawiono również możliwość ilościowej oceny stateczności zboczy karpackich na podstawie klasyfikacji SMR (Slope Mass Rating) zaproponowanej przez M. Romanę, wykorzystując do oceny masywu klasyfikację geofizyczną KFG (Klasyfikacja Fliszu - Geofizyczna) równoważną z klasyfikacją RMR (Rock Mass Rating) Z.T. Bieniawskiego. Zestawiono kilkanaście czynnych osuwisk, dla których określono stateczność metodą SMR.

Słowa kluczowe

EN

hydro-engineering; landslide; geophysical investigation; evaluation; slope stability; artificial reservoir; water reservoir

PL

inżynieria hydrotechniczna; osuwisko; badania geofizyczne; ocena; stabilność zbocza; zbiornik wodny; zbiornik sztuczny

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 68, nr 3
• Strony: 71--85
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Bestyński Zbigniew

• Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Panstwowy Instytut Badawczy, Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-1565-4459

autor

Sieinski Edmund

• Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Panstwowy Instytut Badawczy, Warszawa

autor

Śliwiński Piotr

• Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Panstwowy Instytut Badawczy, Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-4854-5451

Bibliografia

• [1] Z. Bestyński, J. Trojan, Geophysical methods in rock slope stability studies. Research and forecasting of landslides on the slope of water reservoirs in the Carpathian flysch. Research Materials, Special Series No.4. IMGW, 1975.
• [2] Z. Bestyński, “Assessment of geotechnical properties of the Carpathian flysch on the basis of geophysical research”, PhD thesis, AGH Archive, 1997.
• [3] Z. Bestyński, G. Pacanowski, E. Sieinski, Geophysical investigation and geotechnical classification for stability assessment of carpathian flysch slopes. Warsaw: PIG-PIB, 2017.
• [4] Z. Bestyński, K. Thiel, “Flysh geotechnical properties by the Geophysical Classification Index KFG”, in 9th International Congress on Rock Mechanics ISRM Paris, vol. 2, 1999, pp. 1339-1346.
• [5] Z.T. Bieniawski, Engineering rock mass classification. New York: John Willey & Sons, 1989.
• [6] L. Bober, L. Zabuski, “Flysch slope classification from viewpoint of the landslide prediction”, in Proc. Int. Symp. on Geotechnical Eng. of Hard Soil-Soft Rock, Athens, 1993. Rotterdam: Balkema, 1993, pp. 1065-1072.
• [7] P. Nescieruk, W. Rączkowski, B. Warmuz, T. Wojciechowski, A. Michalski, J. Dacka, Geological documentation of monitoring works carried out on 60 Carpathian landslides under the SOPO program. PGI-PIB Carpathian Branch in Krakow, 2015.
• [8] M. Romana, “New adjustment ratings for application of Bieniawski classification to slopes”, in Proceedings International Symposium Rock Mech. Excavation Min. Civil. Works ISRM. Mexico City, 1985, pp. 59-68.
• [9] M. Romana, J. Seron, E. Montalar, SMR Geomechanics classification: Application, experience and validation, Polytechnic University of Valencia, Spain, 2003.
• [10] E. Sieinski, P. Śliwiński, Eds., Guidelines for the performance of tests and measurements of the technical condition and safety condition of water damming structures. Warszawa: IMGW PIB, 2015.
• [11] R. Tomas, J. Delgado, J. Seron, “Visual sensibility analysis of Slope Mass Rating (SMR) correction parameters using continuous functions”, in 11th Congress of the International Society for Rock Mechanics - ISRM 2007. Taylor & Francis, 2007, pp. 729-732.
• [12] J. Trojan, Development and methodology of using geophysical equipment for control measurements of damming structures, PR7 1978, Interim Report. Warszawa: IMGW-PIB, 1978.
• [13] L. Zabuski, K. Thiel, L. Bober, Landslides in Polish Carpathian Flysch. Geology- modelling - stability calculations. Gdańsk: IBW PAN, 1999.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).