Abgrenzung von Rutschwarngebieten durch seismische Signale und Rutschmerkmale: Einblicke aus dem Silabaku-Rutsch in Südtaiwan

Zusammenfassung Die rechtzeitige Veröffentlichung von Warnungen für Gebiete, die möglicherweise von Erdrutschen und nachfolgenden Ereignissen betroffen sind, bleibt eine Herausforderung bei der Gefahrenbewertung. Kürzlich hat sich die seismische Überwachung als vielversprechende Technik zur Erkennung und Lokalisierung von Erdrutschen herausgestellt. Die Wirksamkeit dieses Ansatzes ist jedoch durch Standortfehler begrenzt. Um dieses Problem zu überwinden, schlagen wir ein hybrides Verfahren (einen dreistufigen Prozess) vor, das eine seismische Analyse sowie die Berücksichtigung vorheriger geomorphologischer Merkmale von Gebieten und Aspekten in einem Erdrutschinventar umfasst, um die potenziellen Standorte von Erdrutschen einzugrenzen. Die erste Analyse beinhaltet eine gitterbasierte Einzelkraft-Inversion von 0,02–0,05 Hz seismischen Signalen mit räumlichen Gitterabständen von 0,2° und 0,05°, um die Einzelkraftrichtung, die geschätzte Erdrutschfläche und einen breiten Suchbereich für eine gegebene Quelle zu ermitteln. Die zweite Analyse umfasst zwei Lokalisierungsmethoden für hochfrequente seismische Signale (1 Hz) mit einem feineren räumlichen Gitterabstand von 0,01°, was den Suchbereich für Erdrutsche schrittweise verkleinert. Durch die Integration seismologisch bestimmten Informationen mit einem Erdrutschinventar könnten potenzielle Erdrutschstandorte und Warngebiete effektiv identifiziert werden. Anschließend wenden wir die vorgeschlagene dreistufige Analysemethode auf den Erdrutsch von 2021 in Silabaku, Südtaiwan, an. Die Ergebnisse zeigten, dass die von uns verwendeten seismischen Techniken den anfänglichen Suchbereich schrittweise von 1831 auf 770 km² verkleinerten und auf ein kleines Gebiet von 99 km² konvergierten. Die geschätzte Erdrutschfläche betrug 0,80 ± 0,04 km², und die Kraftrichtung war 154,09° ± 6,76°. Anschließend identifizierten wir gemäß den vorherigen Informationen drei mögliche Erdrutschquellenstandorte aus dem Erdrutschinventar von 2020. Diese Ergebnisse haben Auswirkungen auf Warnungen für zwei Straßenabschnitte, von denen einer anschließend durch einen Murgang nach dem Silabaku-Erdrutsch beschädigt wurde. Diese Studie hebt die Wirksamkeit des hybriden dreistufigen Algorithmus zur Eingrenzung von Gebieten, die möglicherweise von Erdrutschen betroffen sind, hervor und erleichtert rechtzeitige Bewertungen für Warnungen in Südtaiwan.