Краткий обзор влияния лесных пожаров на возникновение камнепадов — ГеоИнфо — метапортал для инженеров
Реклама
  • Реклама, 0+, ИП Ананко В.Н. ИНН 770465006457
  • erid: 2vfnxxo6sus
Блоги ГеоИнфо Блоги ГеоИнфо
Реклама
  • Реклама, 0+, ИП Ананко В.Н. ИНН 770465006457
  • erid: 2vfnxysa8x4
Блоги ГеоИнфо Блоги ГеоИнфо
Реклама
  • Реклама, 0+. АО «Мостдоргеотрест» ИНН 7716750744
  • erid: 2vfnxwa1cem
Баннер МОСТДОРГЕОТРЕСТ правая колонка Баннер МОСТДОРГЕОТРЕСТ правая колонка
Реклама
  • Реклама, 0+. ООО «ИнжПроектСтрой» ИНН 5902163884
  • erid: 2vfnxvifrnd
Баннер MalininSoft правая колонка Баннер MalininSoft правая колонка
Реклама
  • Реклама, 0+. ООО "КазГеоЛаб" ИНН 1660097939
  • erid: 2vfnxxnzezx
Баннер Казгеолаб в правой колонке Баннер Казгеолаб в правой колонке
Инженерная защита

Краткий обзор влияния лесных пожаров на возникновение камнепадов

Перес-Рей И.
Перес-Рей И.
Лаборатория геотехники Испанского национального научно-исследовательского центра по гражданскому строительству (CEDEX), г. Мадрид, Испания; Группа исследований по безопасному и устойчивому управлению минеральными ресурсами (GESSMin Group) отдела природных ресурсов и инженерных методов защиты окружающей среды Научно-исследовательского центра технологий, энергетики и производственных процессов (CINTECX) Университета Виго, г. Виго, Испания ignacio.perez@cedex.es
Сарро Р.
Сарро Р.
Департамент природных опасностей Геологической службы Испании (IGME), г. Мадрид, Испания
Томас Р.
Томас Р.
Факультет гражданского строительства Университета Аликанте, г. Аликанте, Испания
Алехано Л. Р.
Алехано Л. Р.
Группа исследований по безопасному и устойчивому управлению минеральными ресурсами (GESSMin Group) отдела природных ресурсов и инженерных методов защиты окружающей среды Научно-исследовательского центра технологий, энергетики и производственных процессов (CINTECX) Университета Виго, г. Виго, Испания
Эрнандес Гутьеррес Л.Э.
Эрнандес Гутьеррес Л.Э.
Региональная служба исследований экологических воздействий Правительства Канарских островов, провинция Тенерифе, Испания
Матеос Р. М.
Матеос Р. М.
Департамент природных опасностей Геологической службы Испании (IGME), г. Мадрид, Испания
Рикельме А.
Рикельме А.
Факультет гражданского строительства Университета Аликанте, г. Аликанте, Испания
Скачать статью Скачать статью

Представляем вниманию читателей немного сокращенный и адаптированный перевод доклада испанских специалистов «Краткий обзор влияния лесных пожаров на возникновение камнепадов» (Perez-Rey et al., 2023). Этот доклад был сделан в 2022 году в Хельсинки (Финляндия) на Региональном симпозиуме Международного общества по механике скальных грунтов «Механика скальных грунтов и разрушений в горном деле». Он также был опубликован в 2023 году в виде статьи в журнале Earth and Environmental Science («Науки о Земле и окружающей среде») издательством британской благотворительной научной организации IOP (Institute of Physics – «Институт физики»), ставшей фактически международной. Эта статья находится в открытом доступе по лицензии CC BY 3.0, которая позволяет распространять, переводить, адаптировать и дополнять ее при условии указания типов изменений и ссылки на первоисточник. В нашем случае полная ссылка на источник для представленного перевода (Perez-Rey et al., 2023) приведена в конце. 

Лесные пожары и камнепады являются одними из основных опасностей в покрытых лесами горных регионах Европы. Поэтому очень важно понимать процессы и условия, которые приводят к камнепадам во время и после лесных пожаров при различных геологических условиях. 

Увеличение количества камнепадов в результате лесных пожаров связано с рядом факторов. Лесные пожары приводят к изменениям механических свойств скальных грунтов и разрывов их сплошности, а также к утрате защищающей от камнепадов роли растений. Свой вклад вносят также воздействие мер по пожаротушению и нарушения в имеющихся сооружениях инженерной защиты из-за экстремальных температур. 

После лесного пожара в зоне гари увеличиваются частота и интенсивность камнепадов, что оказывает серьезные воздействия на дорожные сети и населенные пункты. Кроме того, из-за уничтожения растительности и обнажения блоков и массивов скальных грунтов обычно увеличивается информированность и беспокойство населения по поводу возможных камнепадов. 

В данном обзоре кратко рассмотрены основные факторы, которые влияют на возникновение камнепадов после лесного пожара.

DOI: 10.58339/2949-0677-2024-6-3-6-14
УДК: 551.3; 614.841.42; 630*43
Финансирование: Нет информации
Ссылка для цитирования: Перес-Рей И., Сарро Р., Томас Р., Алехано Л.Р., Эрнандес Гутьеррес Л.Э., Матеос Р.М., Рикельме А. Краткий обзор влияния лесных пожаров на возникновение камнепадов (пер. с англ.) // Геоинфо. 2024. Т. 6. № 3. С. 6–14 DOI:10.58339/2949-0677-2024-6-3-6-14
Статья в РИНЦ: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=71236733
Ключевые слова: горные регионы; лес; лесной пожар; зона гари; скальные грунты; механические свойства; нарушения сплошности; камнепады; частота; интенсивность; сооружения инженерной защиты.
Список литературы
  1. Wotton B.M., Gould J.S., McCaw W.L., Cheney N.P., Taylor S.W. // Int. J. Wildland Fire. 2012. Vol. 21. P. 270–281.
  2. San Miguel J., Durrant T., Boca R., Maianti P., Liberta G., Artes T., Jacome D., Branco A., De Rigo D., Ferrari D., Pfeiffer H., Grecchi R., Nuijten D., Leray T. Forest fires in Europe, Middle East and North Africa 2019. Publications Office of the European Union, 2020. ISBN 978-92-76-23208-7.
  3. Andrade A., Bello J., Chopo S., Elazar J.M., Enriquez E., Hernandez E., Lopez-Santalla A., Munoz A. Los incendios forestales en Espana: decenio 2006–2015. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentaci?on, 2019. ISBN 003190315.
  4. Cannon S.H., Gartner J.E., Rupert M.G., Michael J.A., Rea A.H., Parrett C. Predicting the probability and volume of postwildfire debris flows in the intermountain western United States // Geological Society of America Bulletin. 2010. Vol. 122. N. 1/2. P. 127–144. DOI:1130/B26459.1.
  5. Santi P., Cannon S., DeGraff J. Treatise on Geomorphology (ed. by J.F. Shroder). San Diego: Academic Press, 2013. P. 262–287. ISBN 978-0-08-088522-3.
  6. Staley D.M., Tillery A.C., Kean J.W., McGuire L.A., Pauling H.E., Rengers F.K., Smith J.B. Estimating post-fire debris-flow hazards prior to wildfire using a statistical analysis of historical distributions of fire severity from remote sensing data // Int. J. Wildland Fire. 2018. Vol. 27. P. 595–608.
  7. De Graff J.V., Gallegos A.J. The challenge of improving identification of rockfall hazard after wildfires // Environmental & Engineering Geoscience. 2012. Vol. 18. P. 389–397.
  8. Parise M., Cannon S.H. Wildfire impacts on the processes that generate debris flows in burned watersheds // Nat. Hazards. 2012. Vol. 61. N. 1. P. 217–227. DOI:1007/s11069-011-9769-9.
  9. Nyman P., Sheridan G.J., Smith H.G., Lane P.N.J. Evidence of debris flow occurrence after wildfire in upland catchments of south-east Australia // Geomorphology 2011. Vol. 125. N. 3. P. 383–401. DOI:1016/j.geomorph.2010.10.016.
  10. Cui Y., Cheng D., Chan D. Investigation of Post-Fire Debris Flows in Montecito // ISPRS International Journal of Geo-Information. 2019. Vol. 8. N. 1. Article 5. URL: https://doi.org/10.3390/ijgi8010005.
  11. Kean J.W., Staley D.M., Cannon S.H. In situ measurements of post-fire debris flows in southern California: comparisons of the timing and magnitude of 24 debris-flow events with rainfall and soil moisture conditions // Journal of Geophysical Research F: Earth Surface. 2011. Vol. 116. N. 4. DOI:1029/2011JF002005.
  12. Carabella C., Miccadei E., Paglia G., Sciarra N. Post-Wildfire Landslide Hazard Assessment: The Case of The 2017 Montagna Del Morrone Fire (Central Apennines, Italy) // Geosciences. 2019. Vol. 9. Article 175. URL: https://doi.org/10.3390/geosciences9040175.
  13. Rengers F.K., McGuire L.A., Oakley N.S., Kean J.W., Staley D.M., Tang H. Landslides after wildfire: initiation, magnitude, and mobility // Landslides. 2020. Vol. 17. P. 2631–2641.
  14. Dowling C.A., Santi P.M. Debris flows and their toll on human life: A global analysis of debris-flow fatalities from 1950 to 2011 // Nat. Hazards. 2014. Vol. 71. N. 1. P. 203–227. DOI:1007/s11069-013-0907-4.
  15. Jaccard C.J., Abbruzzese J.M., Howald E.P. An evaluation of the performance of rock fall protection measures and their role in hazard zoning // Nat. Hazards 2020. Vol. 104. P. 459–491.
  16. Sarro R., Mateos R.M., Garcia-Moreno I., Herrera G., Reichenbach P., Lain L., Paredes C. The Son Poc rockfall (Mallorca, Spain) on the 6th of March 2013: 3D simulation // Landslides. 2014. Vol. 11. P. 493–503. ISSN 1612-5118.
  17. Melzner S., Shtober-Zisu N., Katz O., Wittenberg L. Brief communication: post-wildfire rockfall risk in the eastern Alps // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2019. Vol. 19. P. 2879–2885. DOI:5194/nhess-19-2879-2019.
  18. Gehring E., Maringer J. Disturbance calls for disaster: why forest fires increase landslides and rockfall hazards // Research Outreach. 2020. URL: researchoutreach.org.
  19. Gomez-Heras M., McCabe S., Smith B.J., Fort R. Impacts of fire on stone-built heritage // Journal of Architectural Conservation. 2009. Vol. 15. N. 2. P. 47-58.
  20. Vick L.M., Zimmer V., White C., Massey C., Davies T. Significance of substrate soil moisture content for rockfall hazard assessment // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2019. Vol. 19. P. 1105-1117. ISSN 1561-8633. URL: https://doi.org/10.5194/nhss-19-1105-2019.
  21. Rammer W., Brauner M., Ruprecht H., Lexer M.J. Evaluating the effects of forest management on rockfall protection and timber production at slope scale // Scandinavian Journal of Forest Research 2015. Vol. 30. N. 8. P. 719-731. ISSN 0282-7581. URL: 1080/02827581.2015.1046911
  22. Stoffel M., Wehrli A., Kuhne R., Dorren L.K.A., Perret S., Kienholz H. Assessing the protective effect of mountain forests against rockfall using a 3D simulation model // Forest Ecology and Management. 2006. Vol. 225. N. 1. P. 113-122. ISSN 03781127. DOI:1016/j.foreco.2005.12.030.
  23. Sarro R., Maria Mateos R., Reichenbach P., Aguilera H., Riquelme A., Hernandez-Gutierrez L.E., Martin A., Barra A., Solari L., Monserrat O., Alvioli M., Fernandez-Merodo J.A., Lopez-Vinieles J., Herrera G. Geotechnics for rockfall assessment in the volcanic island of Gran Canaria (Canary Islands, Spain) // Journal of Maps. 2020. Vol. 16. P. 605-613. DOI:1080/17445647.2020.1806125.
  24. David C., Menendez B., Darot M. Influence of stress-induced and thermal cracking on physical properties and microstructure of la peyrate granite // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 1999. Vol. 4. P. 433-448. ISSN 0148-9062.
  25. Sygala A., Bukowska M., Janoszek T. High temperature versus geomechanical parameters of selected rocks - the present state of research // Journal of Sustainable Mining. 2013. Vol. 12. N. 4. P. 45-51. ISSN 2300-3960. URL: sciencedirect.com.
  26. Zhao Zh. Thermal influence on mechanical properties of granite: a microcracking perspective // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2016. Vol. 49. N. 3. P. 747-762. DOI:1007/s00603-015-0767-1.
  27. Hajpal M., Torok A. Mineralogical and colour changes of quartz sandstones by heat // Env. Geol. 2004. Vol. 46. P. 311-322. ISSN 1432-0495. URL: 1007/s00254-004-1034-z.
  28. Vazquez P., Shushakova V., Gomez-Heras M. Influence of mineralogy on granite decay induced by temperature increase: Experimental observations and stress simulation // Engineering Geology. 2015. Vol. 189. P. 58-67. ISSN 0013-7952.
  29. Martinez-Ibanez V., Benavente D., Hidalgo Signes C., Tomas R., Garrido M.E. Temperature-induced explosive behaviour and thermo-chemical damage on pyrite-bearing limestones: causes and mechanisms // Rock Mech. Rock Eng. 2021. Vol. 54. P. 219-234. ISSN 1434-453X.
  30. Gomez-Heras M., Vazquez P., Fort R., Carrizo L., Alonso F.J. Effects of high temperatures in building granites: micro-cracking patterns and ultrasound velocity attenuation // 19th Congress of the Carpathian-Balkan Geological Association. Thessaloniki, Greece, 23-26 September 2010: Abstracts Volume. 2010.
  31. Liu S., Xu J. Mechanical properties of Qinling biotite granite after high temperature treatment // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2014. Vol. 71. P. 188-193. ISSN 1365-1609. DOI:1016/j.ijrmms.2014.07.008.
  32. Yin T.B., Shu R.H., Li X.B., Wang P., Liu X.L. Comparison of mechanical properties in high temperature and thermal treatment granite // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016. Vol. 26. N. 7. P. 1926-1937. ISSN 1003-6326. URL: sciencedirect.com.
  33. Biro A., Hlavicka V., Lubby E. Effect of fire-related temperatures on natural stones // Construction and Building Materials. 2019. Vol. 212. N. 7. P. 92-101. DOI:1016/j.conbuildmat.2019.03.333.
  34. Kumari W.G.P., Ranjith P.G., Perera M.S.A., Chen B.K., Abdulagatov I.M. Temperature-dependent mechanical behaviour of Australian Strathbogie granite with different cooling treatments // Engineering Geology. 2017. Vol. 229. P. 31-44. ISSN 0013-7952. URL: sciencedirect.com.
  35. Shao S., Wasantha P.L.P., Ranjith P.G., Chen B.K. Effect of cooling rate on the mechanical behavior of heated Strathbogie granite with different grain sizes // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2014. Vol. 70. P. 381-387. ISSN 1365-1609. DOI:1016/j.ijrmms.2014.04.003.
  36. Zhang F., Zhao J., Hu D., Skoczylas F., Shao J. Laboratory investigation on physical and mechanical properties of granite after heating and water-cooling treatment // Rock Mech. Rock Eng. 2018. Vol. 51. P. 677-694. ISSN 1434-453X. URL: 1007/s00603-017-1350-8.
  37. Khamrat S., Thongprapha T., Fuenkajorn K. Thermal effects on shearing resistance of fractures in Tak granite // Journal of Structural Geology. 2018. Vol. 111. P. 64-74. ISSN 0191-8141.
  38. Tang Z.C. Experimental investigation on temperature-dependent shear behaviors of granite discontinuity // Rock Mech. Rock Eng. 2020. Vol. 53. N. 9. P. 4043-4060. ISSN 1434-453X.
  39. Kim T., Jeon S. Experimental study on shear behavior of a rock discontinuity under various thermal, hydraulic and mechanical conditions // Rock Mech. Rock Eng. 2019. Vol. 52. P. 2207-2226. ISSN 1434-453X. URL: 1007/s00603-018-1723-7.
  40. Zabota B., Mikos M., Kobal M. Rockfall modelling in forested areas: the role of digital terrain model spatial resolution // Natural Hazards and Earth System Sciences. Preprint. European Geosciences Union, 2019. Preprint nhes-2019-372. URL: https://doi.org/10.5194/nhss-2019-372.
  41. Moos C., Dorren L., Stoffel M. Quantifying the effect of forests on frequency and intensity of rockfalls // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2017. Vol. 17. N. 2. P. 291–304. ISSN 1684-9981. DOI:5194/nhess-17-291-2017.
  42. Dupire S., Bourrier F., Monnet J.M., Bigot S., Borgniet L., Berger F., Curt T. The protective effect of forests against rockfalls across the French Alps: Influence of forest diversity // Forest Ecology and Management. 2016. Vol. 382. P. 269–279. ISSN 03781127. DOI:1016/j.foreco.2016.10.020.
  43. Jonsson M.J.O. Energy absorption of trees in a rockfall protection forest: Ph.D. thesis. ETH Zurich, 2007.
  44. Dorren L.K.A., Berger F., Putters U.S. Real-size experiments and 3-D simulation of rockfall on forested and non-forested slopes // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2006. Vol. 6. P. 145–153. ISSN 1684-9981. URL: nhess.copernicus.org.
  45. Davis K.T., Dobrowski S.Z., Higuera P.E., Holden Z.A., Veblen T.T., Rother M.T., Parks S.A., Sala A., Maneta M.P. Wildfires and climate change push low-elevation forests across a critical climate threshold for tree regeneration // PNAS. 2019. Vol. 116. N. 13. P. 6193–6198. URL: 1073/pnas.1815107116.
  46. Dorren L., Berger F., Jonsson M., Krautblatter M., Molk M., Stoffel M., Wehrli A. State of the art in rockfall – forest interactions // Schweizerische Zeitschrift fur Forstwesen. 2007. Vol. 158. N. 6. P. 128–141. ISSN 0036-7818. URL: 3188/szf.2007.0128.
  47. Jancke O., Berger F., Dorren L.K.A. Mechanical resistance of coppice stems derived from full-scale impact tests // Earth Surface Processes and Landforms. 2013. Vol. 38. N. 9. P. 994–1003. ISSN 1096-9837. DOI:10.1002/esp.3381. URL: onlinelibrary.wiley.com.
  48. Zavala L.M., De Celis R., Jordan A. How wildfires affect soil properties. A brief review // Cuadernos de Investigacion Geografica. 2014. Vol. 40. N. 2. P. 311–332. ISSN 1697-9540, 0211-6820. URL: publicaciones.unirioja.es.
  49. Sabatakakis N., Depountis N., Vagenas N. Evaluation of Rockfall Restitution Coefficients //: Engineering Geology for Society and Territory. Springer International Publishing, 2015. Vol. 2. P. 2023–2026. ISBN 978-3-319-09056-6 978-3-319-09057-3.
  50. Administration U.S.F. Firefighters fatalities: report. 2020.
  51. MAP. Fallecidos en incendios forestales en (Espana), 1991-2015: tech. rep. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentacion, 2016.
30 Марта 2024
Комментарии
RU EN
Стрелка вверхнаверх
Удалить пост?
Пост будет удален полностью и его нельзя будет востановить
Закрыть
Ссылка скопирована Закрыть
Главная страница
Главная
Новости
Новости
Дента
Лента
Меню
Ещё
  • Поделиться
Поделиться
  • Скопировать ссылку
Добавить в список авторов?
При отправке запроса, мы расмотрим заявку и дадим ответ
Закрыть
Закрыть