土木工程师使用公共卫星图像来研究雅格斯方丹大坝失败的原因

尾矿是从岩石矿石中去除有价金属后残留的细磨剩余物。尾矿一般与水联合运输，并存放在尾矿坝中储存。

现在，六个月后的 2023 年，约翰内斯堡金山大学 (Wits) 的土木工程师在一项研究中使用公共卫星和航空图像来调查雅格斯方丹大坝的历史。

卫星图像显示出了什么问题

该研究中使用的公共卫星图像来源包括Google Earth Pro以及Sentinel-2和Landsat 8卫星任务。此外，使用商业卫星图像评估了故障的一些直接后果。

Wits土木与环境工程学院的Luis Torres-Cruz博士和Christopher O'Donovan先生撰写了这篇论文，该论文发表在《科学报告》杂志上。

研究发现，雅格斯方丹大坝的历史偏离了最佳工程实践。偏差包括主要来自大坝一侧的矿山废物沉积，大坝墙上的侵蚀沟壑，以及有时位于挡土结构上的大量积水。

根据分析的图像，该研究假设水通过大坝渗透，然后是外部侵蚀，最终引发了不稳定。

“我们希望我们的论文对那些有兴趣了解这一悲惨事件如何发生的人有用，并有助于防止未来的失败，”土木与环境工程学院的通讯作者和高级讲师Torres-Cruz说，他专门研究尾矿坝的岩土工程方面。

O'Donovan是该研究的合著者，也是对高效工程实践和创造信息获取感兴趣的Wits Master候选人，他补充说：“我们的研究依靠公开数据来调查大坝的历史，这意味着任何人都可以独立验证我们的观察结果。

后果评估

为了评估大坝溃坝的影响和后果，Torres-Cruz和O'Donovan拍摄了两张高分辨率卫星图像，说明了对周围居民区造成的破坏。

根据对溃坝的三维重建，作者估计释放了四到六百万立方米的矿山废物。

该研究还包括一个演示失效后几何图形的动画。其他卫星图像显示，矿山废料在旱地上行进了7公里，沿着溪流和河流行进了56公里，到达了卡尔克方丹大坝的水库。

展望

该文件指出，分析中使用的一些卫星图像观测平台对于非商业目的是免费的，并且相对易于使用。因此，当结合对尾矿坝的了解时，这些平台可以使利益相关者能够采用公共卫星图像作为主动监测尾矿坝的起点。此外，该研究表明，提高对公共卫星图像能力的认识可以鼓励更多地遵守良好的建筑做法。

该研究还强调，尾矿坝的稳健监测战略应侧重于尾矿坝的充分建设和运行。它还提请注意进行官方和独立现场调查的重要性，以更好地了解故障顺序和导致故障的条件。

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