International Journal of Disaster Risk Science近日发表了关于山区小面积流域泥石流的形成和成灾机制研究的文章。第一作者和通讯作者分别为中国科学院成都山地灾害与环境研究所的侯儒宁博士生以及陈宁生研究员。险峻山地区域内破坏性泥石流灾害的防治工作受到世界范围内的关注，尽管过去付出了巨大努力，但具有时空意外性的泥石流灾害仍然出乎意料地酿成悲剧。在具有良好植被覆盖的山区小面积流域发生造成重大伤亡的泥石流事件，有悖于过去积累的泥石流勘察和防治经验，这引发了对“小流域大灾害”泥石流事件的困惑和关注。该研究报道了发生于2021年9月25日发生于雅安市天全县小面积（0.45km2）流域龙头沟的造成14人死亡失踪的惨重泥石流灾害事件，分析了泥石流的形成和成灾机制，并提出了针对泥石流防灾工作的建议。这项研究强调应该对“小流域大灾害”保持警惕心理，为山区植被覆盖密集的小流域泥石流风险评估提供了有价值的见解。
图1 研究区域概览，包括地理位置、地质图和地表高程模型
本研究通过综合地质学、水文学和岩土工程的多学科方法，解决了“来自小流域的重大灾害”的关键问题。研究方法包括实地调查、室内实验和数值模拟。通过对龙头沟流域尺度水文响应和泥石流动力过程的研究，揭示与灾害相关的机制和模式。
结果表明：与缓坡和凹凸地形相比，沟道头部凹槽区在降雨过程中表现出更高的水力条件，导致土-基岩界面附近饱和区扩大，从而导致崩落土失稳。河道冲蚀物的夹带使泥石流的震级增加了约4.7倍。在植被覆盖下的渠道顶部的凹槽内的崩积土是泥石流形成的先驱物源;而在水动力条件较好的河流两侧的小流域中，由于主河切割速率的变化而形成的河道陡坎会增强泥石流物质的动力和破坏力。
目前人们普遍认为，未受地震影响和植被良好的地区不会发生泥石流。山区的许多小流域是易发生低频泥石流的潜在地区。由于现有方法费用高昂，对大量低频泥石流进行监测和早期预警是不切实际的。本研究强调保持警惕的重要性，防止较小的植被密集的集水区引起重大灾害。作者建议提高警惕，积极规划住房建设，及时确定地质危险区，作为有效的防灾措施。在泥石流的勘察工作中，应该更多地关注凹陷地形中的崩积土，可以为低频泥石流小流域识别提供关键指标。
图3 凹槽崩积土地貌演化示意图
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https://link.springer.com/article/10.1007/s13753-024-00576-4
