Dự báo lở đất bằng ánh sáng

Cảm biến sợi quang được sử dụng trên toàn thế giới để theo dõi tình trạng của phần cơ sở hạ tầng khó tiếp cận như mặt dưới của cây cầu, tường phía ngoài của đường hầm, chân đập, đường ống dài và đường sắt tại các vùng nông thôn hẻo lánh. Giờ đây, một nhóm các nhà nghiên cứu ở Italia đang mở rộng sử dụng cảm biến sợi quang cho những ngọn đồi bằng cách gắn cảm biến vào các con đường đồi dốc để phát hiện và theo dõi cả các vụ sạt lở đất lớn và chuyển động chậm của đường dốc. Nghiên cứu sẽ được trình bày tại Hội nghị thường niên lần thứ 98 của Hội quang học được tổ chức từ ngày 19-23/10/2014 ở Tucson, bang Arizona, Hoa Kỳ.

Lở đất là một trong những thảm họa tự nhiên tồi tệ nhất. Trong vài giây, một vụ lở đất qui mô lớn hoàn toàn có thể xóa sạch nhà cửa và các công trình khác tồn tại nhiều năm. Thiệt hại do lở đất gây ra cho cộng đồng không chỉ là tổn thất tài sản mà cả tổn thất lớn về người. Ví dụ, thảm kịch Vargus năm 1999 ở Vênêzuêla đã cướp đi sinh mạng của hàng chục nghìn người và xóa bỏ toàn bộ các thị thấn khỏi bản đồ mà không báo trước. Động cơ cho công nghệ cảnh báo sớm như công nghệ của nhóm nghiên cứu ở Italia, đó là tìm cách giảm thiểu tổn thất về người và của giống như theo dõi các cơn bão có thể khuyến cáo người dân ven biển sơ tán, tránh thiệt hại về người. Lở đất là sự vỡ ra của khối đá hoặc đất và thường diễn ra sau nhiều biến dạng. Trong khi cường độ của các biến dạng tiền lở đất này phụ thuộc vào loại đá hoặc đất từ các mẩu đá bị nứt và dòng nham thạch đến đất dạng mịn, nhưng các biến dạng vẫn có thể đo lường. Công nghệ mới có thể phát hiện những thay đổi nhỏ ở sườn đất, là sự khởi đầu cho sạt lở đất. Thông thường, các cảm biến điện được sử dụng để theo dõi lở đất, nhưng các cảm biến này dễ bị hỏng. Cảm biến sợi quang chắc chắn, kinh tế và nhạy hơn, tạo sự khác biệt.

GS. Luigi Zeni, giảng viên Khoa kỹ thuật công nghiệp và thông tin thuộc trường Đại học  Napoli giải thích: Cảm biến sợi quang đóng vai trò như một “hệ thần kinh” của các sườn dốc thông qua việc đo các biến dạng của đất được gắn cảm biến. Nhóm nghiên cứu đã tìm cách kết hợp một số loại cảm biến sợi quang vào ống nhựa, xoắn và di chuyển dưới áp lực của biến dạng tiền lở đất. Sau đó, họ theo dõi từ xa chuyển động uốn của sợi quang để dự báo một vụ lở đất sắp xảy ra. Sử dụng cảm biến sợi quang mới cho phép khắc phục một số hạn chế của máy đo độ dốc truyền thống vì cảm biến sợi quang không có chi tiết động và có thể chịu biến dạng lớn của đất. Cảm biến quang có thể được sử dụng để kiểm soát những khu vực rộng lớn cỡ vài km² và theo dõi liên tục để xác định khu vực nào đang ở trong tình trạng nguy cấp.

Theo GS. Zeni, phát hiện của nghiên cứu chứng minh rõ tiềm năng của các cảm biến sợi quang như một công cụ hoàn toàn mới để theo dõi các khu vực có nguy cơ sạt lở đất và xây dựng hệ thống cảnh báo sớm dựa vào các chỉ số địa chất - các biến dạng ban đầu của sạt lở đất.

Theo Vista.gov.vn