无人机调查帮助科学家了解拉皮丹大坝“撕脱性溃决”的影响

快速阅读: 据《MPR 新闻》称，研究人员利用无人机调查洪水冲垮拉皮丹坝后的破坏情况，记录了沉积物和地形变化。该项目旨在帮助公共官员管理和应对老化基础设施问题。蓝地球县已决定拆除该坝，但需数年时间落实。科学家们希望通过持续监测，更好地理解河流系统的演变及其对生态环境的影响。

研究人员驾驶无人机飞越蓝地球河，研究洪水冲垮拉皮丹坝后的情况。刚完成飞行的大型无人机嗡嗡作响，缓缓降落在蓝地球河上。在它的探险过程中，它记录了洪水对明尼苏达河谷造成的变化。明尼苏达州立大学曼凯托分校地球科学主任菲尔·拉尔森正在帮助领导这个项目。他希望向管理类似老化基础设施的蓝地球县和其他公共官员展示他们的发现。他还将此作为让学生学习的机会。提升对这一公共资源的支持，确保值得信赖的新闻能够惠及所有人。威斯康星大学埃瓦克勒分校的学生埃拉·戈尔德看着她的无人机起飞，而助理教授扎克·希尔根多夫在旁边监督她在拉皮丹坝上空的无人机飞行。杰克逊·福德勒为MPR新闻报道。

“他们获得了非常罕见和独特的经验，能够参与这项工作来了解河流系统如何运作，以及山体滑坡和山坡如何运作，”拉尔森说。“但同时也在思考我们如何在有大坝的河流系统中生活和工作。”

六月底，洪水泛滥的蓝地球河在大坝周围开辟了一条新通道。它摧毁了一个家庭住宅和一个县级储藏室。它还冲走了超过六百个奥运游泳池大小的沉积物，这些沉积物在大坝后面积聚了超过一个世纪。拉尔森将发生在拉皮丹坝的事情描述为“突发性失败”。蓝地球河绕过大坝，切割软沉积物，而不是通过大坝结构导致坍塌。他说，虽然他确信这种情况会发生，但在科学或政府文献中几乎没有关于突发性大坝失败的记录。

“这条河只是进化并转向这里说，‘我不再想处理大坝了，’”他说。“‘我要穿过这片较弱、较软的地貌。’因此，这条河现在被锁定在这个新的航道上，而我们有一个大坝就那么闲置着。”

六月二十四日，二零二四年，蓝地球河的水在曼凯托西南方向绕过拉皮丹坝流动，威胁到大坝的完整性以及大坝西侧的一所房屋。肯·克洛茨巴赫为MPR新闻报道。

记录和研究这种类型的大坝失效是研究人员帮助将数据传达给公共官员并应对万一其他地方再次发生类似情况的一种方式。自拉皮丹坝以来，上中西部地区发生了更多大坝失效事件。威斯康星大学埃瓦克勒分校的扎克·希尔根多夫，无人机项目的另一位领导者，称这是一个警示信号。

“我希望这次对话能将其视为一个警示故事，我们需要考虑当我们拥有老化基础设施以及我们所看到的气候趋势时，”希尔根多夫说。“也许我们需要更加认真地对待这些问题，以理解和规划，并使我们的景观更具韧性，使我们的社区更具韧性。”

来自MSU曼凯托分校、明尼苏达大学和威斯康星大学埃瓦克勒分校的学生正在进行无人机调查，由国家科学基金会资助。无人机飞行研究将持续到二零二六年夏天。蓝地球县投票决定拆除拉皮丹坝，尽管这可能需要几年时间以待资金来源和其他变量确定。

马迪·拉克松宁，明尼苏达州立大学曼凯托分校的研究生，在蓝地球河附近受去年夏天洪水影响的一个荒凉地区检查一块岩石。肯·克洛茨巴赫为MPR新闻报道。

令人惊叹的风景

研究人员徒步进入曾经位于拉皮丹坝后方的水库。水流中的沉积物冲刷使其变成了拉尔森描述的“相当惊人的景观”。

“看起来我们像是在月球上，”他补充道。河流雕刻出新的悬崖，但也留下了一些泥泞的沙洲，点缀着古老的原木和贝壳。希尔根多夫说这些都是很久以前冰川留下的遗迹。

“所有这些沉积物都被堆积在水库后面，这就是他们担心会释放和重新移动的东西，”他说。“其中含有磷，他们从生态角度对此表示担忧，这也是我们正在监测的，看看它们是如何失败并落入河流中，然后被移动到下游。”

拉皮丹坝上游蓝地球河中的一个孤岛显示了洪水期间冲走的大量沉积物。肯·克洛茨巴赫为MPR新闻报道。

最终汇入明尼苏达河，最终流入密西西比河上的佩平湖。希尔根多夫说，这可能需要很长的时间，甚至可能需要一个世纪。