地科学院陈宁生教授团队在《Bulletin of Engineering Geology and the Environment》发表了题为“Preliminary analysis of the mechanism in the July 16, 2022 Gaojiashan cascading hazard: a landslide-induced debris flow in Southwest China”的研究论文。陈宁生教授为通讯作者,长江大学为第一署名单位。本研究获得国家自然科学基金重点研发项目的资助。
泥石流可由滑坡和堰塞湖溃决引发,构成链式灾害,对生命和财产造成威胁。然而,由于降水、滑坡、洪水和泥石流之间存在复杂的能量传递及物质转化,人们对链式灾害机制的了解还很不足。在此,我们旨在确定高家山泥石流的链式机制及关键控制因素,并为其他链式灾害提供可借鉴的见解。我们的研究综合了实地测量和数值模拟,结合了径流量、滑坡稳定性、漫顶流量以及泥石流流量等数据。研究表明,重力驱动的高海拔水源控制着链式过程中泥沙源的弱化和裹挟作用。强降雨导致的水流汇聚和渗流会使孔隙水压力升高,弱化泥沙源,从而引发滑坡并触发链式灾害。漫顶滑坡产生的冲击波所携带的水与径流相结合,裹挟了潮湿的沟床物质,进而形成了泥石流。因此,一种考虑潮湿泥沙源强度以及山区不稳定水体释放路径的物理方法或许可用于评估链式灾害。这项工作为减少链式灾害造成的损失提供了参考。
图1 降雨径流过程
图2 链式灾害事件过程的多相流模拟结果(a. 模拟区域及对象设置;b. 灾害事件期间的最大多相流高度;c. 灾害事件期间的最大多相流速;d. 泥沙源裹挟深度;e. 不同时间节点的到达范围图)
图3 论文首页