The energy reduction factor for flowslides: a new parameter to assess the energy used for landslide-tsunami initiation

Dominique Turmel, Ariane Locat, Jacques Locat

In the proceedings of: GeoSt. John's 2019: 72nd Canadian Geotechnical Conference

Session: Numerical Modeling of Landslides

ABSTRACT: Tsunami waves are generally produced either by the displacement of a fault when an earthquake occurs or by the movement of soils caused by an underwater landslide. Sometimes, landslides that originate inland will reach a body of water in their runout zone and may create a tsunami wave, also called impulse wave. This type of tsunami initiator is considered in this paper, more precisely flowslides in sensitive clays that reach a body of water. In the generation of tsunami waves, different factors from the landslide itself must be considered, such as the velocity of the landslide when it reaches the water body and its thickness. These parameters have to be obtained analytically or by using numerical modeling. Most studies on landslide mobility use a conventional approach based on apparent rheological properties calibrated in order to back-calculate the behavior of flowslides. However, apparent rheological properties are not the same as the rheological properties of the material as measured in the lab. This difference is attributed to the energy loss in remolding, which is not directly taken into account when using the conventional approach. In this paper, a new factor, using the destructuration index concept, is introduced in order to take into account the energy required to remold the material: the Energy Reduction factor (FER). In modeling the runout simulation it provides a more realistic simulation of the runout behavior. This factor was determined for a sensitive clay flowslide which took place in Quebec. For the flowslide studied here, the use of this factor reduces the maximum velocity of the landslide by a factor of 3.5, which will decrease the initial tsunami wave height by a 2.4 factor.

RÉSUMÉ: Les vagues de tsunami sont généralement produites soit par le déplacement d'une faille lors d'un séisme, soit par le mouvement des sols provoqué par un glissement de terrain sous-des terres peuvent aussi atteindre parcours et peuvent ainsi créer une vague de tsunami. Dans cet article, nous ne considérerons que ce type de glissement de terrain, plus précisément les coulées argileuses atteignade terrain doivent être pris en compte, tels que la vitesse du glissement de terrain lorsqu'il atteint la masse d'eau et son épaisseur. Ces paramètres doivent être obtenus analytiquement ou en utilisant une modélisation numérique. La plupart des études sur la mobilité des glissements de terrain utilisent une approche conventionnelle basée sur des propriétés rhéologiques apparentes calibrées afin de calculer à rebours le parcours des glissements de terrain. Cependant, les propriétés rhéologiques apparentes ne sont pas les mêmes que les propriétés rhéologiques mesurées en laboratoire. Cette différence est attribuée à la perte d'énergie lors du remaniement, qui n'est pas prise en compte lors de l'utilisation de l'approche conventionnelle. Dans cet article, un nouveau facteur, le facteur de réduction (FER), des matériaux, fournissant ainsi une estimation plus réaliste du comportement à la fin du parcours. Ce facteur est appliqué sur un glissement de terrain dans les argile sensible qui a eu lieu au Québec. Pour le glissement étudié ici, l'utilisation de ce facteur réduit la vitesse maximale du glissement de terrain d'un facteur 3.5, diminuant ainsi la haute de facteur 2.4.

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Cite this article:
Dominique Turmel; Ariane Locat; Jacques Locat (2019) The energy reduction factor for flowslides: a new parameter to assess the energy used for landslide-tsunami initiation in GEO2019. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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