近年來,頻發(fā)的強(qiáng)烈地震、特大暴雨、特大山洪泥石流等災(zāi)害給人民群眾生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。針對(duì)山洪泥石流等水文地質(zhì)災(zāi)害鏈形成機(jī)理和防控減災(zāi)技術(shù)等方面的研究難點(diǎn),中科院成都山地災(zāi)害研究所崔鵬院士主持的四川省科技支撐項(xiàng)目“小流域水文地質(zhì)災(zāi)害鏈判識(shí)、評(píng)估和監(jiān)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究”,通過野外調(diào)查、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬等手段,對(duì)水文地質(zhì)災(zāi)害鏈形成機(jī)理、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)等開展了一系列深入研究,并取得了創(chuàng)新性成果,對(duì)提高西部山區(qū)減災(zāi)理論和技術(shù)起到了重要的推動(dòng)作用。
該項(xiàng)目首次以災(zāi)害鏈的發(fā)育、形成、演進(jìn)、成災(zāi)為研究對(duì)象,以小流域?yàn)闉?zāi)害形成的基本單元,突破了以往以滑坡、泥石流、山洪等單災(zāi)種減災(zāi)理論研究的局限,進(jìn)行了災(zāi)害鏈形成機(jī)理和演化過程的系統(tǒng)性研究,推進(jìn)了災(zāi)害鏈研究從過程描述到定量分析的發(fā)展。
該研究耦合了水文地質(zhì)災(zāi)害的運(yùn)動(dòng)過程模擬與承災(zāi)建筑物的易損性分析,使山洪-泥石流的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估從經(jīng)驗(yàn)性、半定量方法開始向數(shù)理化、定量模擬手段邁進(jìn),并實(shí)現(xiàn)了從單溝數(shù)值模擬到流域群發(fā)性災(zāi)害預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)的進(jìn)步,提升了災(zāi)害鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的理論研究水平。
針對(duì)山洪-泥石流的鏈生轉(zhuǎn)化機(jī)制,提出了基于形成機(jī)理和演進(jìn)過程的災(zāi)害鏈監(jiān)測(cè)預(yù)警新思路,基于災(zāi)害形成機(jī)理進(jìn)行土體強(qiáng)度監(jiān)測(cè),根據(jù)災(zāi)害演進(jìn)過程進(jìn)行多種關(guān)鍵鏈生參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),可對(duì)災(zāi)害的演進(jìn)和類型變化過程進(jìn)行實(shí)時(shí)判別,達(dá)到短期預(yù)報(bào)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、精確預(yù)警的效果;同時(shí)開發(fā)了一系列新技術(shù)和新方法結(jié)合降雨閾值分析,如研發(fā)了一種基于山洪泥石流動(dòng)力學(xué)參數(shù)監(jiān)測(cè)的精細(xì)化預(yù)警方法,實(shí)現(xiàn)了基于光流法和透視投影轉(zhuǎn)化的視頻圖像識(shí)別泥石流表面流速場(chǎng)的新技術(shù)等。這些新思路、技術(shù)和方法突破了水文地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)指標(biāo)單一、預(yù)警精度不足的現(xiàn)狀,大大提高了災(zāi)害鏈監(jiān)測(cè)預(yù)警的理論和技術(shù)水平。
通過該項(xiàng)目的實(shí)施,解決了山地減災(zāi)和區(qū)域發(fā)展的一系列關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題,并四川省都江堰市龍溪河流域建設(shè)了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和監(jiān)測(cè)預(yù)警示范區(qū),取得了良好的預(yù)警效果,為當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)災(zāi)害防控和減災(zāi)提供重要決策依據(jù),實(shí)現(xiàn)了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,理論和技術(shù)成果產(chǎn)生了良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
都江堰龍溪河泥石流動(dòng)力過程數(shù)值模擬
基于山洪泥石流形成演進(jìn)過程的監(jiān)測(cè)預(yù)警模式