山地灾害研究的发展态势与任务

泥石流、滑坡等山地灾害已成为世界各国十分关注的自然灾害问题。据最近几年的国际学术会议,泥石流、滑坡研究的前沿领域是：泥石流、滑坡活动的地带性与全球气候变化的规律；泥石流、滑坡起动机理、动力学模型；泥石流、滑坡等山地灾害风险分析、发生时间预报；成灾机理与减灾防灾关键技术。国内研究较晚,但发展很快。经过近50 a的研究,涉及上述诸多研究颁域。但研究不深,还存在不少差距。据国内外研究态势,针对山地所实际,提出了在泥石流、滑坡理论创新和防治关键技术等研究方面12条任务。     

云南省地理研究所滑坡泥石流研究10年

云南省地理研究所成立滑坡泥石流研究室１０年来,在云南省滑坡泥石流灾害区域规律考察、形成环境、预测预报、评价方法和防治对策等的研究取得了较大进展;完成的科研课题成果丰硕;并对今后滑坡泥石流灾害研究方向和内容提出了展望和建议。     

云南滑坡泥石流灾害的气象成因与监测

根据云南滑坡泥石流灾害资料，分析了其形成环境与分布特征，给出了典型降水滑坡泥石流灾害事件，研究了滑坡泥石流灾害与气象环境的关系。云南滑坡泥石流灾害主要出现在盛夏7～8月，主要影响天气系统有切变线、冷锋、西风槽、西南涡、孟加拉湾风暴、南海西行台风和两高辐合区。诱发滑坡泥石流灾害的前期降水类型有3种，即暴雨型，中～大雨型和连阴雨型。得出了云南滑坡泥石流发生的区域临界雨量指标，提出了滑坡泥石流灾害的气象监测预警方法。     

浙江省泥石流形成及成灾特点

浙江地处我国东南沿海,近几年频繁遭受泥石流等山地灾害的危害。由于所处地理地质和气候环境,发育的泥石流有其独特的地域特征。从泥石流的发育特征、形成过程等探讨了浙江泥石流形成的机理,分析了其成灾特点。结果表明,浙江省泥石流为滑坡、崩塌转化型泥石流,泥石流的形成机理及过程主要为:强降雨下滑坡、崩塌发生,持续强降雨使得滑坡、崩塌松散物流化从而形成泥石流。滑坡、崩塌转化型泥石流在流域特征上表现为形成区坡度大,易发滑坡、崩塌,水力条件充分等。泥石流灾害具有低频性、群发性、并发性、突发性、夜发性、危害大等特点。     

毕节地区滑坡泥石流分析

分析了贵州省毕节地区滑坡、泥石流的特征、形成原因、危害．运用ＦＵＺＺＹ聚类分析方法，将该地区划分出４类危害区．根据滑坡、泥石流危害状况，提出了防治对策．     

哈萨克斯坦滑坡,泥石流灾害及其防治

本文通过数据、图表详尽叙述了哈萨克斯坦境内滑坡、泥石流等主要自然灾害的时空分布、成因类型及其各山地不同阶段冰川泥石流发展变化过程和演变趋势。介绍了哈萨克斯坦在滑坡、泥石流等自然灾害防治方面所采用的各不同类型且适用性较强的防治措施和手段。     

澜沧江中下游滑坡泥石流分布规律与危险区划

澜沧江中下游地区滑坡泥石流灾害分布广泛,通过调查,研究区发育滑坡泥石流灾害点1152处,严重影响航道畅通、水利水电建设和城镇发展。本文分析丁滑坡泥石流灾害分布规律、影响滑坡泥石流形成发展的静态环境因素组合和动态因素组合。开展滑坡泥石流危难区划评价,是为了进一步认识该地区滑坡泥石流恬动规律和发展趋势,为流域区域开发提供科学依据。本文应用因子叠置法、极差分析法和模糊数学理论对研究区滑坡泥石流危险度进行综合医划,划分出高、中、低危险区和危险江段,为制定澜沧江中下游地区滑坡泥石流减灾防灾中长期规划提科学依据。     

云南新平2002-08-14特大滑坡泥石流灾害及防治对策

云南新平2002—08—14发生了超过百年一遇的特大滑坡泥石流灾害。这次灾害点多、面广，几乎同时暴发。通过对灾害的实地考察，分析了灾害发生的地质、气象、地貌等方面原因。崩塌滑坡灾害沿哀牢山东坡的高山与中低山交接处分布，而泥石流灾害则沿戛洒江和现刀河的支流沟口分布，这一区域处于红河大断裂范围内。灾害主要是特大暴雨激发所致。针对本区的社会条件和自然条件，提出了防灾、减灾对策，具体分为近期措施和远期措施。     

汶川地震区暴雨滑坡泥石流活动趋势预测

汶川大地震发生后,暴雨又激发了新的滑坡和泥石流发生.为探讨汶川地震区暴雨滑坡泥石流活动趋势,对比分析了日本关东大地震和台湾集集大地震后诱发滑坡和泥石流活动趋势,在此基础上,对汶川地震区未来滑坡、泥石流活动趋势作了预测分析.同时,还讨论了估算不同强度降雨条件下滑坡面积和泥石流冲出量的方法.初步研究表明,汶川强震区至少在近10 a内,滑坡和泥石流活动趋势是强烈的,之后地质条件将逐渐趋于稳定.本研究选择了面积为5.9 km2的北川县城西侧斜坡为研究区,计算结果是如果一旦遭遇100 a一遇降雨,新增滑坡面积可达166.97 ×104 m2,约占整个研究区流域面积的28.3%.本研究还预测了魏家沟、苏家沟流域的不同频率降雨条件下的泥石流土砂产量,在100 a一遇降雨条件下,泥石流土砂产量分别达71.0×104 m3和49.2×104 m3.研究成果为进一步认识汶川地震区后续降雨作用诱发的滑坡泥石流活动趋势提供参考.     

昭通“7.12”暴雨滑坡泥石流灾害初步研究

昭通“7.12”暴雨过程诱发了区域性滑坡泥石流的强烈活动,造成严重的灾害。本文通过对灾害现场考察,剖析了暴雨成因、时空分布,并阐明了“7.12”暴雨滑坡泥石流区域分布和成灾特征,并以彝良县为例,探讨了暴雨与滑坡泥石流形成关系。根据昭通地区暴雨滑坡泥石流发生规律和发展趋势,提出了减灾对策。     

论泥石流学

泥石流学具有明确的研究对象、完整的学科体系和系统的研究方法，完全可以作为一门独立的学科；泥石流是一种复杂的山地灾害现象，研究难度大，研究历史又短，故泥石流学理论体系的成熟还需有个发展过程．泥石流学是一门正在趋向完善的新兴边缘学科．     

单沟泥石流危险性评价模型相关问题研究

基于云南地区、黄河积石峡水库区、四川省的北川县和都江堰龙池地区等地的泥石流数据，以具有代表性的灰色关联分析（Grey Relation Analysis, GRA）和支持向量机（Support Vector Machine, SVM）泥石流评价模型为例，探讨了单沟泥石流危险性评价模型在参数选取、样本数据的不均衡、泛化能力和泥石流系统的空间变异性等方面存在的问题。结果表明：寻优算法能够提高模型参数选取的效率和预测精度；样本扩充在一定程度上能够处理样本数据不均衡问题；泛化能力为模型固有属性，难以通过样本扩充得到提升；空间变异性通过控制指标的重要程度进而影响模型的精度。研究过程为单沟泥石流危险性评价模型相关问题的研究提供了新的思路，所得结论将为今后各类泥石流危险性评价模型运用提供指导。     

基于遥感与地理信息系统的分布式斜坡稳定性定量评估模型

文章介绍一种进行斜坡稳定性定量研究的分布式模型——SINMAP模型。该模型以水文学理论为基础,耦合稳定状态水文模型TOPMODEL与大范围斜坡稳定性模型,在充分考虑各种影响因素的基础上,对研究区域进行斜坡稳定性评价。选取汉江江口流域作为试验研究区,以DEM、遥感影象、各种专题图件及地面考察资料作为信息源,利用SINMAP方法获得可视化的研究区地表稳定性指数专题图。经实际资料检验表明,该模型可获取较高的预测精度,尤其在流域尺度上具有极大的应用价值。     

长江上游侵蚀、滑坡和泥石流典型区土体特性及微形态学研究

长江上游地区的侵蚀、滑坡和泥石流发生普遍而严重。选择典型区对侵蚀、滑坡和泥石流土体的微形态及与之紧密相关的土性进行比较研究,有重要意义。在贡嘎山东坡、川中丘陵盐亭、三峡库区云阳、云南东川蒋家沟分别采集代表性侵蚀、滑坡和泥石流土体剖面进行了研究。主要取得下述研究结果：(1)不同侵蚀强度的研究区土体特性有所不同,但共同特征是发育浅、颗粒粗、易分散等,有利于侵蚀形成；也相应形成一些侵蚀土体的微形态特征,如粗骨颗粒聚积状微形态、细土物质微区淋蚀现象、埋藏土层微形态特征等。(2)在滑坡土体,发现一些有利于滑坡形成的土体特性和微形态特征,如骨骼颗粒细化和蚀圆化、吸水性强的指纹状微结构等。在滑塌面上形成特殊的土体微形态,如拉张微裂隙、强光性定向粘粒集合体、玻璃质形成物、铁锰分离物等。(3)泥石流土体土性特殊,并形成了一些特殊的土体微形态特征,如湖泥状基质、骨骼颗粒泥质包裹体、错断微裂隙等。结果表明：在不同的环境条件下,三类土体的土性和土体微形态也有异同。对侵蚀、滑坡和泥石流的形成机制、活动性等都有一定的诊断意义。     

金沙江下游云南小江流域山地灾害综合区划

在分别完成云南小江流域泥石流危险度区划、滑坡危险度区划和土壤侵蚀强度分区的基础上,对小江流域山地灾害进行综合区划。结果为,共分为三个不同等级的山地灾害综合区:(1)一级(高危险度)山地灾害综合区,(2)二级(次高危险度)山地灾害综合区和(3)四级(低危险度)山地灾害综合区;无三级(中危险度)山地灾害综合区。其中一级(高危险度)区面积1 425.34 km2,有泥石流沟84条,占区划区域泥石流沟总数的60.0%,有滑坡137个,占区划区域滑坡总数的77.4%,土壤侵蚀强度以轻、中度为主;二级(次高危险度)区面积756.79 km2,有泥石流沟35条,占区划区域泥石流沟总数的25.0%,有滑坡34个,占区划区域滑坡总数的19.2%,土壤侵蚀以轻、中度为主;四级(低危险度)区面积863.20 km2,有泥石流沟21条,占区划区域泥石流沟总数的15.0%,有滑坡6个,占区划区域滑坡总数的3.4%,土壤侵蚀以轻度为主。     

汶川5·12地震次生泥石流沟应急判识方法与指标

5·12汶川大地震诱发了崩塌、滑坡、泥石流等次生灾害,崩塌、滑坡堆积物给泥石流的形成提供了大量松散固体物质,将导致灾区部分山洪沟转化为泥石流沟,为此,给出了一种泥石流沟的判识方法和指标.调查发现,汶川灾区的地形地貌和降雨条件满足泥石流的暴发条件,提出用流域单位面积的松散固体物质方量来判识泥石流沟;调查西部山区的50条泥石流沟,提出以0.1 m3/m2的松散固体物质量作为泥石流沟的判别指标,以2m3/m2的松散固体物质量作为粘性泥石流沟的判别指标.     

良好植被区泥石流防治初探

通过对近年来发生在良好植被区的几次重大泥石流、滑坡灾害的考察,发现植被在泥石流、滑坡形成中的作用有待于进一步认识。通过分析,当中小强度降雨激发下,植被能够削减泥石流、滑坡灾害的规模,甚至抑制泥石流、滑坡灾害的发生;当降雨超过一定阀值后,在水作用下,植被不但不能削减灾害规模,反而增大灾害的规模。在这类地区,简单地使用一般的防治措施,已经不能满足防灾、减灾的需要,客观要求针对这些地区泥石流灾害的形成原因、危害特征,研究防治对策。经初步研究提出3点防治措施:1)加强泥石流滑坡灾害的预测预报工作;2)在重点区域设置自动雨量记录报警装置;3)特别针对漂木拦挡,采取新型结构减轻泥石流的危害。     

Applying genetic algorithms for calibrating a hexagonal cellular automata model for the simulation of debris flows characterised by strong inertial effects

In modelling complex a-centric phenomena which evolve through local interactions within a discrete time-space, cellular automata (CA) represent a valid alternative to standard solution methods based on differential equations. Flow-type phenomena (such as lava flows, pyroclastic flows, earth flows, and debris flows) can be viewed as a-centric dynamical systems, and they can therefore be properly investigated in CA terms.SCIDDICA S_4a is the last release of a two-dimensional hexagonal CA model for simulating debris flows characterised by strong inertial effects. S_4a has been obtained by progressively enriching an initial simplified model, originally derived for simulating very simple cases of slow-moving flow-type landslides.Using an empirical strategy, in S_4a, the inertial character of the flowing mass is translated into CA terms by means of local rules. In particular, in the transition function of the model, the distribution of landslide debris among the cells is obtained through a double cycle of computation. In the first phase, the inertial character of the landslide debris is taken into account by considering indicators of momentum. In the second phase, any remaining debris in the central cell is distributed among the adjacent cells, according to the principle of maximum possible equilibrium.The complexities of the model and of the phenomena to be simulated suggested the need for an automated technique of evaluation for the determination of the best set of global parameters. Accordingly, the model is calibrated using a genetic algorithm and by considering the May 1998 Curti–Sarno (Southern Italy) debris flow.The boundaries of the area affected by the debris flow are simulated well with the model. Errors computed by comparing the simulations with the mapped areal extent of the actual landslide are smaller than those previously obtained without genetic algorithms. As the experiments have been realised in a sequential computing environment, they could be improved by adopting a parallel environment, which allows the performance of a great number of tests in reasonable times.     

强震区泥石流启动机制

地震区的泥石流物源主要来源于滑坡、崩塌等松散体,具有结构疏松,密实度低,堆积时间短等特点,与非地震环境中的滑坡、崩塌堆积体的结构有所不同,堆积体的物理力学性质发生了改变,堆积体转换为泥石流所需的外界条件也相应的改变。以汶川地震区都江堰市龙池镇典型泥石流灾害为例,分析了地震滑坡、崩塌松散体的堆积形态和堆积体的应力环境。从静力学和动力学角度分析堆积体在强降雨条件下的起动特征,探讨了降雨作用形成的地表径流水深与堆积体失稳时的应力极限状态的关系。分析得出沟道岸坡滑坡堆积体发生侵蚀时的地表径流力为F=(τ1f-f1sinα)/cos(α-26.65),并建立径流水深与地表径流力的关系:H=F/4ρsgJ。分析在动量守恒条件下,堆积体单位时间内的侵蚀体积dV=dM/γs模型。为了进一步探讨在实际现场的应用,以汶川地震区都江堰市的水打沟泥石流为例,分析发生泥石流时的地表径流水深为0.011 m,其结论与实际调查结果基本一致。