Mohl se předpovědět smrtelný kolaps přehrady – který způsobil jednu z nejhorších ekologických katastrof v Brazílii

Vlevo nahoře a vpravo dole jsou satelitní snímky Google Earth Brumadinho Tailings Dam pořízené před a po pádu 25. ledna 2019. Vpravo nahoře a dole dole jsou ukázány předběžné pohyby po hrázi (červené a žluté barvy), které analyzovali vědci a zjistili, že kolaps lze předvídat. Fotografický kredit: Google Earth

Podle nové studie University of Nottingham a Durham University bylo možné předvídat jednu z nejhorších ekologických katastrof v Brazílii – kolaps přehrady, který zabil více než 200 lidí.

K významné katastrofě došlo 25. ledna 2019 v hlubinné přehradě poblíž dolu na železnou rudu Córrego do Feijão poblíž města Brumadinho ve státě Minas Gerais v jihovýchodní Brazílii.

Když se hráze zhroutila, okolní pevninu zakryl proud bláta. Vzetí života, ničení domů a obživy a znečištění řek toxickým materiálem.

Brumadinho satelitní snímek

Satelitní snímek Brumadinho před a po zhroucení přehrady. Fotografický kredit: Snímky NASA Earth Observatory od Lauren Dauphin s využitím dat Landsat z amerického geologického průzkumu

Přehrada Tailings Dam, kterou vlastní největší brazilská těžební společnost Vale, se používá k ukládání odpadu z dolu již více než 40 let. I když není neobvyklé, že se takové přehrady pohybují, když se přidává více materiálu, který se zhutňuje a posouvá, k urychlenému pohybu by nemělo dojít. Je předchůdcem selhání. Brumadinho byla druhou těžařskou přehradou Vale v posledních letech a jedním z mnoha rozšířených selhání po celém světě.

Rostou obavy o stabilitu tohoto konkrétního typu přehrady a značný počet potřebuje zvýšenou kontrolu, říká hlavní autor, odborný asistent Stephen Grebby z Nottinghamského geoprostorového institutu univerzity.

Dr. Grebby, odborník na mapování zemského povrchu z vesmíru, uvedl: „Většina těžebních společností se při sledování stability přehrad v současnosti spoléhá na pozemní senzory. Ty však obvykle neposkytují dostatečné pokrytí měření napříč celou přehradou, což může ztěžovat detekci pohybu nebo jiných známek úzkosti. “

Stephen Grebby

Dr. Stephen Grebby, hlavní autor studie na Nottingham Geospatial Institute, University of Nottingham. Fotografický kredit: University of Nottingham

Používání InSAR (satelitní radarové zobrazování) ke kontrole malých pohybů země v přehradách a kolem nich není v současnosti standardní praxí a Dr. Grebby by to rád změnil.

Pracoval na studii s Durham University a spin-out firmou University of Nottingham Terra Motion Ltd, aby zjistil, zda by bylo možné předvídat selhání v Brumadinho.

Použili pokročilou techniku ​​InSAR nazvanou Intermittent Small Baseline Subset (ISBAS), vyvinutou University of Nottingham and Terra Motion, která může pomoci překonat omezení, kterým čelí některé z konvenčnějších technik InSAR v zarostlém terénu. Další výhodou této technologie oproti senzorům na zemi je, že se dívá dolů a poskytuje ucelenější obraz pohybů země na úrovni milimetrů přesnost.

Andy Sowter

Dr. Andy Sowter, technický ředitel společnosti Terra Motion Ltd. Fotografický kredit: Terra Motion

Dr. Grebby dodává: „Naše výsledky ISBAS InSAR ukázaly, že různé oblasti přehrady se pohybovaly různými rychlostmi a některé z nich náhle zrychlily dva měsíce před kolapsem. Ačkoli je přehrada sledována těžební společností pomocí standardních technik bez zjevného varování, naše předběžné analýzy pohybu ukazují čas kolapsu byl předvídatelné.

“Při rutinním monitorování s technologií ISBAS InSAR bylo možné předpovědět datum poruchy do týdne od jejího vzniku.” Rozhodující je, že tato předpověď mohla být zhruba 40 dní před kolapsem přijata s varováním, že přehrada se stane nestabilní. To by mohlo vést k důkladnějšímu monitorování nebo jiným zmírňujícím opatřením k odvrácení tragických ztrát na životech a ekologických katastrof. “

Úplné výsledky byly právě publikovány v publikaci „Pokročilá analýza dat ze satelitu odhaluje prekurzory deformace půdy pro kolaps přehrady Brumadinho Tailings Dam“ v Nature Journal Komunikace Země a životní prostředí.

Profesor David Toll, spoluředitel Institutu pro nebezpečí, rizika a odolnost na Durham University, uvedl: „Detekce zrychlení pohybů země během období smáčení těsně před selháním pomohla potvrdit očekávaný mechanismus selhání. Zhroucení přehrady hlušiny lze vysvětlit snížením sacího výkonu hlušiny, což přispívá k vnitřním napětím, které může vést ke statickému zkapalnění křehkých materiálů. “

Profesor Jon Gluyas, výkonný ředitel Durhamského energetického institutu na Durhamské univerzitě, uvedl: „Nové využití satelitních dat InSAR k monitorování stability přehrad je skutečným průlomem, protože nemusíte provádět instrumentaci půdy v přehradě a jejím okolí, sledovat to. Monitorování tedy již není v rukou provozující společnosti. “

Dr. Andrew Sowter, technický ředitel společnosti Terra Motion Limited a vynálezce pokročilé technologie InSAR společnosti ISBAS, uvedl: „Tato práce by se neobešla bez dostupnosti bezplatných satelitních dat z mise Sentinel-1, která má globální dosah a je pro USA udržitelná možná v dohledné budoucnosti. Spolu s inovativním přístupem popsaným v tomto dokumentu a našimi jedinečnými produkty InSAR to znamená, že celosvětově je k dispozici nákladově efektivní podnikový vzdálený monitorovací systém na místní, regionální a dokonce i národní úrovni. “

Vědci se nyní snaží vyvinout tuto technologii jako software, který by mohl být nabízen těžebnímu průmyslu. Hledá spolehlivý systém včasného varování, který by předpovídal riziko hrozícího kolapsu přehrady. V kombinaci se senzory na zemi Dr. Pokročilé techniky InSAR společnosti Grebby jako cenný přírůstek do souboru nástrojů pro sledování pro evakuaci a ochranu života.

Odkaz: „Pokročilá analýza satelitních dat odhaluje prekurzory pozemních deformací pro kolaps přehrady Brumadinho Tailings Dam“ od Stephen Grebby, Andrew Sowter, Jon Gluyas, David Toll, David Gee, Ahmed Athab a Renoy Girindran, 4. ledna 2021. Komunikace Země a životní prostředí.
DOI: 10.1038 / s43247-020-00079-2

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Lipidy na membráně mozkových buněk jsou kvůli léčbě Alzheimerovy choroby většinou přehlíženy

Byly vytvořeny vazby mezi lipidovou nerovnováhou a onemocněním, kdy změny lipidů zvyšují tvorbu amyloidových plaků, což je rys Alzheimerovy choroby. Tato nerovnováha inspirovala...

Astrofyzici jsou překvapeni neočekávanými účinky černých děr mimo jejich vlastní galaxie

Umělecká kompozice supermasivní černé díry, která reguluje vývoj jejího prostředí. Autor obrázku: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC) a Dylan Nelson (Illustris-TNG) Ve středu téměř každé...

Největší australský dinosaurus – jižní titán – právě vstoupil do knih rekordů!

Australotitan cooperensis, „Southern Titan of the Cooper“. Fotografický kredit: Vlad Konstantinov, Scott Hocknull © Eromanga Natural History Museum Co je to basketbalové hřiště tak...

„Paralelní reaktory“ na bázi fotonických krystalových vláken odhalují kolektivní analogie hmotných a solitárních molekul

A. Schéma paralelních optických solitonových reaktorů založené na dutině prstencového vláknového laseru s režimem blokování. Časová optomechanická (OM) mříž umožněná fotonickými krystalovými...

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Newsletter

Subscribe to stay updated.