The role of hydrology in hillslope monitoring and landslide risk mitigation

Read full text
Authors: S.N. Chellamuthu, V.B. Zaalishvili, G.P. Ganapathy
Cited by: 1
References: 54

Abstract

Relevance.Landslides constitute a major geo-hydrological hazard, and rainfall-induced subsurface processes play a critical role in slope destabilization. The aim of the work is to determine the condition when studying various types of landslides. Despite substantial advances in landslide research, the integration of hillslope hydrology with monitoring frameworks and early warning systems remains fragmented. This review synthesizes recent developments in landslide research, with an emphasis on hydrological triggering mechanisms and their incorporation into landslide early warning systems (LEWS). Methods. A structured literature review of peer-reviewed studies published between 2012 and 2022 was conducted using the Scopus database, complemented by thematic classification of experimental, numerical, and field-based investigations. Results. The analysis identified rainfall infiltration, pore-water pressure evolution, matric suction reduction, and groundwater fluctuations as dominant hydrological controls governing slope response. While numerous studies have focused on shallow failures under unsaturated conditions, comparatively little attention has been paid to deep-seated processes and bedrock groundwater interactions. The review further examines sensor-based and model-driven LEWS architectures, highlighting the predominance of rainfall threshold approaches and the emerging role of hydro-mechanical and machine learning frameworks. The findings underscore the necessity of integrating subsurface hydrological monitoring with geotechnical characterization to enhance the predictive reliability and operational robustness of LEWS in landslide prone regions Актуальность работы. Оползни представляют собой серьезную геогидрологическую опасность, а подземные процессы, вызванные осадками, играют решающую роль в дестабилизации склонов. Цель работы– выявить состояние при изучении различных особенностей оползней. Несмотря на значительные успехи в исследовании оползней, интеграция гидрологии склонов с системами мониторинга и раннего предупреждения остается фрагментарной. В обзоре обобщены последние достижения в области исследования оползней с акцентом на гидрологические механизмы их возникновения и их включение в системы раннего предупреждения об оползнях (LEWS). Методы. Был проведен структурированный обзор рецензируемых исследований, опубликованных в период с 2012 по 2022 год, с использованием базы данных Scopus, дополненный тематической классификацией экспериментальных, численных и полевых исследований. Результаты. Анализ выявил, что инфильтрация осадков, изменение давления поровой воды, снижение матричного всасывания и колебания уровня грунтовых вод являются доминирующими гидрологическими факторами, определяющими реакцию склонов. При этом многочисленные исследования сосредоточены на неглубоких оползнях в ненасыщенных условиях, и сравнительно мало внимания уделялось глубоким процессам и взаимодействиям грунтовых вод с коренными породами. Далее рассматриваются архитектуры LEWS, основанные на датчиках и моделях, с акцентом на преобладание подходов, основанных на пороговых значениях осадков, и растущую роль гидромеханических и машинных моделей обучения. Установлена необходимость интеграции подземного гидрологического мониторинга с геотехнической характеристикой для повышения надежности прогнозирования и эксплуатационной устойчивости LEWS в регионах, подверженных оползням

Fields of Study & Subjects

Landslides and related hazards Seismology and Earthquake Studies Geotechnical and Geomechanical Engineering

Publication details

Journal / source
Геология и геофизика Юга России
Publisher
Vladikavkaz Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences
Volume
16
Issue
1
Pages
80–92
Publication date
26 March 2026
Language
RU