Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
The potential use of S-HYPE in the work of predicting landslides
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Land and Water Resources Engineering (moved 20130630).
2017 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Landslides are expensive for the community as it causes changes to for example infrastructure, changes in land used for cultivation and can also result in loss of life. Climate change will in the future introduce higher amounts of precipitation in Sweden, which increases the risks of landslides, as groundwater levels will increase.

Investigations, which are made, to determine the slope stability, become more expensive when more details are needed. Models for instability of slope have disadvantages of giving too low values, being too broad and not including long-term changes in groundwater and pore pressure. One modelling tool which might be useful is S-HYPE which produces, from normalised groundwater levels, a filling degree (% of groundwater aquifers). This study therefore investigates the potential use of S-HYPE in the work of predicting landslides.

Programmes which have been used are S-HYPE, ArcGIS 10.5, Excel and SPSS (Statistical Package for Social Sciences). ArcGIS 10.5 have been used to connect the 57 landslides which have an exact date to the subcatchments found in S-HYPE, where after filling degree could be extracted. Soil type and slope of the ground have also been handled in ArcGIS 10.5. All data have been handled and gathered in histograms, graphs and tables by using Excel. SPSS was used to perform a PCA (Principle Component Analysis) and a one-way ANOVA (Analysis of Variance).

The results show that for the small reservoir model almost half of the landslide had a filling degree of 70-100%, whereas for the large reservoir model almost half had a filling degree of 35-70%. These results show that for almost half of all landslides, for the model of the small reservoir, the groundwater might have played an important role. The trend of the filling degree is better shown for the large reservoir model. Not many landslides had occurred at a slope angle greater than 20 degrees. The only soil group happening at steeper slopes was the soil group till. The three components extracted from the PCA are indicators of climate, geology and slope of the ground. More parameters would be out of interest to include, such as closeness to streams and human activity in the area, to further investigate the use of S-HYPE. The comparison between six different landslides showed that for all except two, which had another type of geology, the landslides had occurred during high groundwater levels and rising filling degree for both reservoir models.

The results indicate that S-HYPE could be used when looking at the risk of a landslide happening, when one knows the conditions on the site. However, less so as a tool that predicts that a landslide is going to happen. The use of S-HYPE as an assessment tool for the risks of a landslide requires, therefore, that other parameters are known, such as the sensitivity of the soil to changes in groundwater conditions. However, further studies are needed to further prove the use of S-HYPE.

Abstract [sv]

Jordskred är kostsamt för samhället då det orsakar skador och förändringar på exempelvis infrastruktur, odlingsmarker och det kan även resultera i förlust av liv. Mängden nederbörd, i och med klimatförändringarna, kommer att öka i Sverige, vilket också innebär ökade grundvattennivåer. Detta innebär en ökad risk för jordskred.

Undersökningarna, som görs för att fastställa slänters stabilitet, blir dyrare ju mer detaljer som inkluderas. De modeller som finns för att förutspå slänters stabilitet har nackdelar så som att de producerar för låga värden, att de är för översiktliga och att de inte inkluderar förändringar i grundvatten och portryck under en längre tid. En modell som kan vara till hjälp i arbetet att förutspå jordskred är S-HYPE. S-HYPE producerar, genom att normalisera grundvattennivåer, en fyllnadsgrad (% grundvattenakvifer). Det här projektet studerar därmed den potentiella användningen av S-HYPE i arbetet att förutspå jordskred.

De program som använts under detta arbete är S-HYPE, ArcGIS 10.5, Excel och SPSS (Statistical Package for Social Sciences). ArcGIS 10.5 har använts för att koppla samman de 57 jordskred som har exakt datum med de avrinningsområden som återfinns i S-HYPE, varpå fyllnadsgraden kunde hämtas. Jordart och lutning har också behandlats i ArcGIS 10.5. Excel har använts för att bearbeta data och producera histogram, grafer och tabeller. SPSS användes för att göra en PCA (Principialkomponentanalys) och en envägs ANOVA (Variansanalys).

Resultaten visar att mer än hälften av alla jordskred för modellen för små magasin hade en fyllnadsgrad mellan 70-100%, medan mer än hälften av alla jordskred för modellen för stora magasin hade en fyllnadsgrad mellan 35-70%. Detta visar att för mer än hälften av jordskreden, för modellen för små magasin, kan grundvattnet ha spelat en stor roll. Trenden på fyllnadsgraden visas bättre för modellen för stora magasin. Få jordskred inträffade i en lutning större än 20 grader. Enda jordgruppen som inträffade i brantare lutningar var morän. De tre komponenterna extraherade från PCAn indikerar klimat-, geologi- och lutningsförhållanden. Fler parametrar såsom närhet till vattendrag eller mänsklig aktivitet i området, skulle vara av intresse att inkludera i fortsatta studie om huruvida S-HYPE kan användas. Jämförelsen mellan de sex utvalda jordskreden visade på att för alla förutom två, vilka hade skillnader i geologi, hade jordskreden inträffat under höga grundvattennivåer och ökande fyllnadsgrad för båda modellerna.

Resultaten visar att S-HYPE kan användas när man tittar på risken för att ett jordskred ska inträffa, om förhållandena på platsen är kända. Dock mindre som ett enskilt verktyg för att förutspå jordskred. Användning av S-HYPE inom skredriskbedömningar förutsätter således att även andra parametrar måste vara kända, såsom känsligheten i jordlagrets stabilitet för ändringar i grundvatten. Fortsatta studier behövs därför för att ytterligare påvisa användningen av S-HYPE vid skredriskbedömningar.

Place, publisher, year, edition, pages
2017.
Series
TRITA-LWR Degree Project, ISSN 1651-064X ; 2017:15
National Category
Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-210922OAI: oai:DiVA.org:kth-210922DiVA: diva2:1121149
Educational program
Degree of Master - Environmental Engineering and Sustainable Infrastructure
Examiners
Available from: 2017-07-10 Created: 2017-07-10 Last updated: 2017-07-10Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(829 kB)53 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 829 kBChecksum SHA-512
de586295eafe1d86d9d03d061583fcfb3e43854661196cf3640ed9971a5c57fa684fd0ee653a706a496fc151529c04ee3bf0a67632b82b0751ab2766332c32d2
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Land and Water Resources Engineering (moved 20130630)
Civil Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 53 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 113 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf