Auscultació del massís per anticipar els despreniments, Oriol Pedraza i Marc Janeras (ICGC), Jornada Pla de Mitigació del Risc Geològic a Montserrat (12/06/2023).

1. Auscultació del
massís per
anticipar els
despreniments
Jornada divulgativa
12 de juny de 2023
Pla de Mitigació del Risc Geològic
a Montserrat

2. Índex
1. Estratègia de monitoratge
2. Monitoratge remot
3. Monitoratge instrumental
12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 2

3. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 3
Podem preveure els despreniments?
Formes de predicció:
▪ Quan caurà cada bloc? (on i
quan)
▪ Ordre de caiguda de blocs (on)
▪ Preveure activitat segons
condicions ambientals (quan)
→NO
Evolució recent:
▪ Visió clàssica: despreniments
imprevisibles, trencades fràgils i
sobtades
▪ Visió actual: hi ha una
preparació de la ruptura, amb
indicis molt lleus i incerts
→Recerca

4. El valor del monitoratge
12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 4

5. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 5
Tècniques de monitoratge
en el TEMPS
Continu Discontinu
en
l’ESPAI
Imatge
Gb-InSAR
Interferometria radar
d’obertura sintètica
TLS
Làser escàner terrestre
Puntual
WSN
Xarxes d’instrumentació
amb sensors
TS
Estació total
Proves pilot amb
4 tècniques de
monitoratge

6. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 6
Estratègia de monitoratge

7. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 7
Estratègia de monitoratge
Despreniment Bloc A
4/11/2011
Despreniment
Degotalls
28/12/2008
Inici: 11/05/2007
Bloc B
Bloc A
Foto 01/07/2015
Cota = 792 m
Bloc A (caigut)
Bloc B (desplaçat)
Escàner làser:
de 12/05/2011
a 12/12/2011

8. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 8
Estratègia de monitoratge
snow
Higher
DANGER
than usual
Bloc B de 0.2 m3
a 60m d’alçada
de paret
Caiguda

9. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 9
(Jaboyedoff et al.
2012)
❑ Des del 2018 les campanyes d’auscultació amb TLS, s’han emprat amb
el LiDAR terrestre model ScanStation P50 de la companyia Leica
Geosystems.
▪ Max range: 270m / 570m
▪ Precision in range: 1.2mm + 10ppm / 3mm + 10ppm
▪ Object Reflectivity: 34% / 60%
Auscultació amb TLS

10. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 10
❑ Camera properties:
▪ Nikon D5300
▪ full frame 24.2 megapixel
▪ NIKON 70-300/4.5-5.6 E ED VR AFP
▪ GigaPan EPIC PRO motorised panoramic head
Gigafotos

11. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 11
Estacionaments
Area
(hm2)
Periode (anys) Escàners
M – Fra Garí 3.57 2011 – 2022 29
Degotalls N 1.73 2007 – 2022 30
Degotalls E 1.33 2007 – 2022 30
FGC – Guilleumes 0.83 2016 – 2022 14
FGC – Sant Benet 1.00 2016 – 2022 14
B-112 - PK3 1.03 2015 – 2022 9
Can Jorba 1.23 2016 – 2022 10
2019 - 2022
D
Estacionaments d’adquisició de dades

12. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 12
En col·laboració amb el grup de recerca RISKNAT de la Universitat de Barcelona (UB)
s’ha desenvolupat metodologies de monitoratge per a la identificació i classificació
dels canvis de la superfície del massís rocós, basada en la comparació de
campanyes.
Detecció de despreniments ocorreguts

13. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 13
Janeras, M.; Lantada, N.; Núñez-Andrés, M.A.; Hantz, D.; Pedraza, O.;
Cornejo, R.; Guinau, M.; García-Sellés, D.; Blanco, L.; Gili, J.A.; et al.
Rockfall Magnitude-Frequency Relationship Based on Multi-Source
Data from Monitoring and Inventory. Remote Sens. 2023, 15, 1981.
https://doi.org/10.3390/rs15081981
Caracterització de la perillositat mitjançant les
corbes de Magnitud-Freqüència (McF)
▪ Recinte del Monestir (16hm2)
Ajustat a dades TLS
▪ T3 -> V= 2,1m3
▪ T10 -> V= 8,3m3
▪ T30 -> V= 29m3
▪ T100 -> V=110m3
▪ T300 -> V=1600m3

14. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 14
Accés al visor 3D d'auscultació TLS
Visors 3D d’auscultació TLS

15. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 15
Bloc 2: Moviment de respiració dins de la malla
Bloc 2 Bloc 2
Detecció de moviments precursors
▪ Activitat: forma part d’una progressió de trencada?
▪ Moviments: s’aproxima una trencada?

16. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 16
Xarxa d’instrumentació de blocs (WSN)
▪ Plantejament:
▪Un mecanisme per a la detecció d’inestabilitat potencial de grans masses.
▪ Objectiu a curt termini:
▪Valoració operativitat del sistema
▪Mesurar els rangs de moviment dels blocs
▪ Objectiu a mitjà termini:
▪Conèixer el comportament mecànic dels blocs auscultats
▪ Finalitat a llarg termini:
▪Valorar possible aplicació futura com a sistema d’alerta
❖ Mesures automàtiques discretes a l’espai i “continues”
en el temps realitzades directament sobre el terreny

17. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 17
▪ Crackmeters
▪ Wire extensometers
▪ Beam inclinometers
▪ Anchor Load Cells
▪ Thermistors (air & rock)
▪ Pyranometer
▪ Meteorological station
Equip i sensors instal·lats
▪ Sensors de desplaçament:
▪ Unidimensionals
▪ Mesura de desplaçament relatiu
▪ Sortides V i/o I
▪ Sensors de nivell:
▪ Unidimensionals
▪ Mesura inclinació i Tª
▪ Sortida V
▪ Sensors ambientals:
▪ Temperatura de la roca
▪ Radiació solar global
▪ Temperatura i humitat de l’aire
▪ Precipitació

18. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 18
Equip i sensors instal·lats
Xarxa
▪ 25 sensors + EMA
▪ 13 ZBLoggers
▪ 2 Repetidors
▪ 1 Estació central
Estació Base
ZBLoggers
▪ ZigBee (IEEE 802.15.4)
▪ 3 canals d’entrada + SOH (16 bits)
▪ Bateries recarregables + FV

19. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 19
Estació Localització
Bloc A3-6 Cremallera Montserrat
Castell del Diable Monestir
Berruga Monestir
Esperó Cisneros Hotel
Escolà Hotel
Degotalls N Aparcament/accés
Placa dipòsit Dipòsit d’aigua
Sant Joan Camí Sant Joan
Estació meteorològica
Terrat de Nostra
Senyora
Xarxa d’auscultació geotècnica
Accés al visor 3D d'auscultació geotècnica

20. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 20
RECOLLIDA DE DADES: NetMon
▪ Transferència d'Internet del concentrador al servidor d'ICGC
▪ Emmagatzematge de la base de dades i còpies de seguretat
▪ Interfície web per a gestionar dades i sistema
▪ Resposta als dispositius mòbils
▪ Mòduls addicionals per a avisos de control en el futur següent.
Warning
system
Web
interface
Data
collector
Internet
responsive
Data base
▪ Several interfaces:
▪ Manual
▪ Automatic / remote:
▪ FTP
▪ Internet / GSM /GPRS/3G
▪ Real time / Under demand
▪ Data query and
exploitation
▪ Web responsive
to portable devices
Unified and homogeneous management
of all the monitoring projects in ICGC
Xarxa d’auscultació geotècnica

21. 12/06/2023 Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya 21
Bloc A3-6:
▪ Primera estació de monitoratge
▪ Des d'octubre de 2010
▪ Wired (sensors – datalogger)
▪ Treballs d'estabilització el 2021
▪ Actualitzat el 2022
▪ Sèrie de temps més llarga.
Taxa de bolcada:
1E-5 rads/any
Xarxa d’auscultació geotècnica
Sensor
amplitude of
annual oscillation
Accumulated
displacement
Proportion
Sensor 1 2.0 mm -0.17 mm/year 8.5%
Sensor 2 1.0 mm -0.065 mm/year 6.5%
Sensor 3 1.3 mm 0.000 mm/year 0.0%
Air Temp. 36.7 ºC ---
❖ La predicció actualment no es operatiu, és un horitzó de futur?

22. Parc de Montjuïc,
E-08038 Barcelona
41º22’12” N, 2º09’20” E (ETRS89)
www.icgc.cat
icgc@icgc.cat
twitter.com/ICGCat
facebook.com/ICGCat
Institut
Cartogràfic i
Geològic
de Catalunya
Tel. (+34) 93 567 15 00
Fax (+34) 93 567 15 67