劉 威，楊宗佶*，游 勇，黃 棟，聶 勇，張廣澤，徐正宣，王 棟

(1.中國(guó)科學(xué)院 水利部 成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，四川 成都 610041；2.中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川 成都 610031)

滑坡誘發(fā)冰湖潰決災(zāi)害鏈?zhǔn)歉呱奖ㄗ饔脜^(qū)常見(jiàn)的災(zāi)害類型之一，具有突發(fā)性強(qiáng)、波及范圍廣、發(fā)生頻率集中等特點(diǎn)。中國(guó)青藏高原區(qū)域地處太平洋板塊與印度洋板塊交接處，地質(zhì)運(yùn)動(dòng)活躍，冰湖眾多，為該類災(zāi)害鏈的發(fā)生提供了有利條件。例如，2013年7月，西藏那曲地區(qū)嘉黎縣忠玉鄉(xiāng)發(fā)生冰湖潰決洪水災(zāi)害，導(dǎo)致238戶1 160人不同程度受災(zāi)，經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2.7 億元。近年來(lái)，全球氣候變暖背景下冰川作用擾動(dòng)強(qiáng)烈，導(dǎo)致中國(guó)高山冰川區(qū)滑坡誘發(fā)冰湖潰決災(zāi)害鏈的發(fā)生概率提高。同時(shí)，中國(guó)重大工程穿越帕隆藏布流域等冰湖分布密集區(qū)域，滑坡誘發(fā)冰湖潰決災(zāi)害鏈風(fēng)險(xiǎn)較大，對(duì)線路造成長(zhǎng)期威脅。因此，開(kāi)展滑坡誘發(fā)冰湖潰決災(zāi)害鏈的機(jī)理分析及危險(xiǎn)性研究是防災(zāi)減災(zāi)的迫切需求。

滑坡誘發(fā)冰湖潰決災(zāi)害鏈的危害可表現(xiàn)在：一是，滑坡及誘發(fā)涌浪的直接危害，受滑坡和涌浪的沖擊范圍與運(yùn)移速度等因素影響；二是，冰湖潰決洪水的間接危害，受冰湖容量、冰湖潰決速率、地形等因素影響。由此可見(jiàn)，災(zāi)害鏈的危害具有階段性且與各階段動(dòng)力特征密切相關(guān)。因此，要定量評(píng)估滑坡誘發(fā)冰湖潰決災(zāi)害鏈危險(xiǎn)性，就需要深入研究其演化過(guò)程，量化分析其動(dòng)力特征，從而制定合理有效的防災(zāi)減災(zāi)措施。近年來(lái)，有關(guān)災(zāi)害鏈的研究正逐步從以模式分類、機(jī)理描述等為主的定性階段向以物理模型、數(shù)值模擬等為主的定量階段發(fā)展。目前，針對(duì)滑坡誘發(fā)冰湖潰決災(zāi)害鏈中各子階段的演化過(guò)程已存在較多研究。在滑坡運(yùn)動(dòng)及涌浪傳播方面，Zhou等以三峽紅巖子滑坡涌浪災(zāi)害為例，利用流固耦合方法模擬了其成災(zāi)過(guò)程，定量給出了滑坡誘發(fā)涌浪的最大高度以及衰減特征。Bai等基于深度平均理論，提出非靜力雙層流模型來(lái)描述滑坡入水現(xiàn)象，模型較好地再現(xiàn)了涌浪傳播的色散關(guān)系，在數(shù)值求解方面，利用交錯(cuò)有限差分方法離散模型方程，利用凱勒爾盒子法在垂直方向上重構(gòu)非靜力源項(xiàng)，并通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型及算法的可行性。在冰湖潰決及洪水傳播方面，黃金輝等通過(guò)水槽試驗(yàn)研究了涌浪誘發(fā)冰湖潰決的動(dòng)力過(guò)程，探討冰（雪）崩塌入湖誘發(fā)涌浪潰壩的發(fā)展過(guò)程及潰決流量特征，分析了不同涌浪規(guī)模對(duì)潰壩形成機(jī)制的影響。嚴(yán)佳宏通過(guò)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究涌浪對(duì)冰磧堰塞湖潰決的影響，結(jié)果表明，小型終磧湖在峰值加速度高于 0.11

g

的地震波作用下可能因?yàn)橛坷税l(fā)生潰決。Amicarelli等提出一種可考慮液相、固相和固液混合相3種組分的混合物模型，結(jié)合光滑粒子流動(dòng)力學(xué)方法模擬了幾組潰壩洪水侵蝕試驗(yàn)，較好地反映了下游河床物質(zhì)隨洪水運(yùn)移特征。值得注意的是，盡管上述方法均可較好反映出滑坡、涌浪、洪水等災(zāi)害的動(dòng)力特征，但災(zāi)害鏈演化過(guò)程包括多個(gè)階段，且各階段物理機(jī)理存在顯著差異，難以通過(guò)單一的物理模型來(lái)描述整體災(zāi)害鏈演化過(guò)程與階段間交互影響。針對(duì)該問(wèn)題，Liu等采用耦合災(zāi)害鏈各子階段物理模型的方法來(lái)描述災(zāi)害鏈的整體演化過(guò)程，并成功模擬了西藏易貢滑坡—堰塞湖—潰決洪水災(zāi)害鏈成災(zāi)過(guò)程。然而，由于冰湖所處地區(qū)通常地形險(xiǎn)峻，現(xiàn)場(chǎng)勘查十分困難，導(dǎo)致該類災(zāi)害鏈的機(jī)理研究仍然較為缺乏，且缺乏行之有效的物理模型及定量評(píng)估方法。

為此，本文以滑坡—涌浪—冰湖潰決—洪水災(zāi)害鏈為研究對(duì)象，通過(guò)確定災(zāi)害鏈階段轉(zhuǎn)化的影響因子，銜接災(zāi)害鏈各階段物理模型，進(jìn)而建立可描述災(zāi)害鏈完整演化過(guò)程的耦合模型；以四川省甘孜藏族自治州雅拉鄉(xiāng)木格措冰湖潛在災(zāi)害鏈為例，在模擬不同復(fù)雜情景條件下災(zāi)害鏈演化過(guò)程的同時(shí)實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)性定量評(píng)價(jià)。

1 木格措冰湖

木格措冰湖位于四川省甘孜藏族自治州康定市雅拉鄉(xiāng)康定情歌風(fēng)景區(qū)內(nèi)，圖1為所在區(qū)域影像圖。

圖1 木格措冰湖區(qū)域平面圖Fig. 1 Diagram of Mugecuo glacier lake area

圖1中，冰湖面積為1.85 km，長(zhǎng)2.9 km，最寬處1.1 km，平均湖面寬約630 m，庫(kù)容達(dá)82.2×10m，平均湖深約為45 m。1986—2018年間的遙感影像監(jiān)測(cè)流域湖泊變化資料分析表明：冰湖總體保持穩(wěn)定，存在微小的年內(nèi)和年際變化，導(dǎo)致湖泊面積出現(xiàn)小幅度的波動(dòng)。湖泊的狀態(tài)與流域的特征有密切的關(guān)系，木格措流域的冰川已消失，存在季節(jié)性的降雪，上游的冰湖的水源補(bǔ)給和輸出處于平衡狀態(tài)，冰湖水位總體保持穩(wěn)定。

根據(jù)木格措冰湖流域地貌條件與現(xiàn)場(chǎng)勘查，確定木格措冰湖在東北角出水口為一古滑坡堰塞壩（圖2）。由于水流改造，目前堰塞壩中上部物質(zhì)已被侵蝕，溢流口的河床順直和平緩（約5%），河床堆積礫石粗化明顯。堆積體平面形態(tài)呈不規(guī)則舌形，堆積體后壁邊界清晰，呈圈椅狀地貌，邊界總長(zhǎng)度約0.95 km，頂部高程約4 000 m，高差220 m，最大坡度約50°（平均坡度20°），長(zhǎng)530 m，寬437 m，總面積約0.15 km，平均厚度約40 m，體積規(guī)模約6×10m?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查未發(fā)現(xiàn)堰塞壩有整體變形跡象，處于穩(wěn)定狀態(tài)。

圖2 木格措冰湖滑坡堰塞壩平面圖Fig. 2 Diagram of the landslide barrier dam in Mugecuo glacier lake

2 木格措滑坡堆積體

木格措滑坡堆積體位于木格措冰湖北岸（圖1），平面形態(tài)呈半圓形，堆積體后壁邊界為山脊，呈近似圈椅狀地貌，邊界總長(zhǎng)度約1.5 km，后壁海拔高度在4 200～4 600 m范圍內(nèi)，滑坡主滑方向205°，堆積體前緣以木格措冰湖湖面為界，湖水面高程約3 780 m，滑坡堆積體頂部高程約4 466 m，高差686 m，平均坡度30°（最小坡度約5°，最大坡度約50°），縱向長(zhǎng)度約1 224 m，最大寬度1 350 m，面積1.42 km。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查類比臨近滑坡體的基巖和滑坡后壁基巖產(chǎn)狀，確定滑坡堆積體前緣厚度約80～100 m，中部厚度約40～50 m,平均厚度約50 m，體積約7×10m。

滑體堆積體組成以堆積層和崩積層為主。坡體前緣部分被表層巖質(zhì)崩積層覆蓋，坡體中部以粉質(zhì)粘土夾碎塊石及下部碎石組成，碎石含量在5%～30%，且分布不均，部分位置有大塊石出露，粒徑8～20 m，結(jié)構(gòu)破碎，在一定范圍內(nèi)形成巖屑堆。碎石土厚度一般為10～50 m，密實(shí)度為稍密-密實(shí)，土質(zhì)不均勻，碎石母巖主要為喜山期細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖(ηγN)，填充粉質(zhì)黏土、粉土、沙土，其上植物發(fā)育良好，根系發(fā)達(dá)。崩積層主要分布于滑坡體上部及前緣表層，滑坡后壁的斷壁下部多松散風(fēng)化基巖，在長(zhǎng)期重力作用下形成高位的巖屑堆，成分以細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖為主，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及遙感解譯發(fā)現(xiàn)，表層塊石粒徑約8～10 m，后緣處高原植被發(fā)育不良，偶生有簇狀灌木，以高山杜鵑為典型代表。滑坡體前緣部位，厚度0.5 m以上，以大塊石、礫石為主，細(xì)礫物質(zhì)較少，表面呈灰色，灰白色，成分也以二長(zhǎng)花崗巖為主，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表層塊石塊徑一般0.10～2.00 m，細(xì)礫物質(zhì)填充在塊石之間。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查并未發(fā)現(xiàn)堆積體有整體變形跡象，整體穩(wěn)定。

3 滑坡誘發(fā)冰湖潰決災(zāi)害鏈物理模型

考慮滑坡—涌浪—冰湖潰決—洪水災(zāi)害鏈演化特點(diǎn)，將其劃分為4個(gè)子階段：滑坡運(yùn)動(dòng)、涌浪傳播、冰湖潰決、洪水傳播，分別構(gòu)建滑坡運(yùn)動(dòng)物理模型、滑坡入水與涌浪傳播物理模型以及潰決洪水演進(jìn)物理模型，在考慮災(zāi)害鏈動(dòng)力演化過(guò)程中形態(tài)改變、時(shí)空變化的關(guān)鍵控制要素條件下，搭建滑坡—涌浪—冰湖潰決—洪水災(zāi)害鏈的耦合物理模型。

3.1 滑坡運(yùn)動(dòng)物理模型

在滑坡體3維運(yùn)動(dòng)方程的基礎(chǔ)上，利用深度平均理論對(duì)納維斯托克斯3維方程進(jìn)行了簡(jiǎn)化，即:假設(shè)滑坡體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其

z

方向上的變量保持一致，從而將復(fù)雜的3維運(yùn)動(dòng)方程簡(jiǎn)化為2維運(yùn)動(dòng)方程，同時(shí)進(jìn)一步考慮了滑坡內(nèi)部側(cè)壓力變化對(duì)其動(dòng)力過(guò)程的影響，模型方程如下：式（1）～（3）中：

t

為時(shí)間；

h

為滑坡體厚度；

u

、

v

分別為滑坡體沿

x

和

y

方向的速度；μ為基底摩擦系數(shù)；

g

、

g

、

g

分別為沿實(shí)際地形下坡面、縱坡面和垂直坡面向下的重力加速度分量；ρ = (1-

n

)ρ+

n

ρ為滑坡體密度，其中，ρ為固相顆粒密度，ρ為液相密度，

n

為滑坡體孔隙度；

k

和

k

分別為滑坡體沿

x

和

y

方向的側(cè)向土壓力系數(shù)，

k

和

k

均為土體內(nèi)摩擦角

φ

和基底摩擦角

φ

的函數(shù)。

3.2 滑坡入水及涌浪傳播物理模型

滑坡入水及涌浪傳播過(guò)程的影響因素有很多，包括滑坡體特征、河流特征、山區(qū)地形，邊界條件等。基于此，從最基本的質(zhì)量與動(dòng)量守恒方程入手，假設(shè)滑坡體與堰塞湖水體均為不可壓縮，基于深度平均理論，以雙層流理論為基本框架，構(gòu)建針對(duì)性的物理動(dòng)力學(xué)模型。在考慮動(dòng)力學(xué)邊界條件及深度平均理論簡(jiǎn)化后，用于描述滑坡入水及涌浪傳播過(guò)程的雙層流模型方程組可表示如下：

式（4）～（9）中，ρ為冰湖水密度，ρ為滑坡體密度，

u

和

v

分別為涌浪沿

x

和

y

方向的速度，

u

和

v

分別為滑坡體沿

x

和

y

方向的速度，

h

和

h

為冰湖水及滑坡體厚度，

g

為重力加速度，τ(

z

)和τ(

z

)為冰湖水與滑坡體的摩擦項(xiàng)，τ(

z

)和τ(

z

)為滑坡體與湖床的摩擦項(xiàng)，

z

為冰湖水與滑坡體的接觸面，

z

為滑坡體與湖床的接觸面。

3.3 冰湖潰決及洪水傳播物理模型

漫頂潰決是堰塞壩主要的潰決方式之一，其潰決過(guò)程往往是涌浪在壩頂造成一處缺口，進(jìn)而產(chǎn)生潰壩洪水。針對(duì)涌浪造成的侵蝕現(xiàn)象，相應(yīng)的計(jì)算公式如下：

式中，

E

為潰口侵蝕速率，α和β為侵蝕經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，

U

為侵蝕臨界速度。洪水傳播過(guò)程采用淺水波方程，可表示如下：

式（11）～（13）中，

h

為洪水高度，

R

為降雨強(qiáng)度，

u

、

v

分別為洪水為沿

x

和

y

方向上的流速，

S

和

S

分別為洪水沿

x

和

y

方向上所受到的摩擦阻力。

3.4 模型耦合與算法實(shí)現(xiàn)

災(zāi)害鏈演化機(jī)理的復(fù)雜性在于需同時(shí)考慮各階段的條件特征，如滑坡體特性、地形特征、初始及邊界條件等，以及不同階段之間的銜接耦合。針對(duì)這一問(wèn)題，篩選各階段的輸入輸出參數(shù)，確保模型方程通過(guò)參數(shù)實(shí)現(xiàn)信息交互，具體選取參數(shù)及相應(yīng)計(jì)算方法如下：滑坡初始厚度分布、滑坡組成物質(zhì)特征、地形等參數(shù)作為初始條件輸入滑坡運(yùn)動(dòng)物理模型，得出實(shí)時(shí)滑坡厚度分布、速度分布及滑動(dòng)距離等參數(shù)，再通過(guò)滑動(dòng)距離判定滑坡是否能進(jìn)入冰湖；將滑坡臨近冰湖的厚度分布與速度分布、冰湖水深分布作為初始條件帶入滑坡入水及涌浪傳播物理模型，得出滑坡堆積形態(tài)、涌浪傳播高度、傳播速度等參數(shù)；將冰湖水深分布、涌浪傳播高度、傳播速度作為初始條件帶入冰湖潰決及洪水傳播物理模型，得出實(shí)時(shí)堰塞湖水量、潰口形態(tài)、洪水水深分布、洪水流速等參數(shù)。最終，可通過(guò)所獲的參數(shù)信息來(lái)實(shí)時(shí)定量分析災(zāi)害鏈演化過(guò)程及動(dòng)力特征。上述模型方程均利用有限體積法、Well-balanced地形重構(gòu)技術(shù)和?MUSCL界面重構(gòu)技術(shù)進(jìn)行求解。

3.5 冰湖潰決洪峰流量經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/h3>

根據(jù)堰塞湖應(yīng)急處置技術(shù)導(dǎo)則，采用洪峰流量的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行復(fù)核，公式如下：式中：

Q

為壩體下游

x

處洪峰流量；

Q

為壩址處洪峰流量；

W

為壩體下泄總水量；

L

為下游斷面至壩址距離；

v

為河道洪水期斷面最大平均流速，本文中取值2～5 m/s；

K

系數(shù)，取值1.10～1.25。

4 木格措滑坡誘發(fā)冰湖潰決災(zāi)害鏈過(guò)程模擬

假設(shè)滑坡堆積體在極端條件下（如地震）局部復(fù)活誘發(fā)冰湖潰決災(zāi)害鏈，以此模擬災(zāi)害鏈形成過(guò)程，采用計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表1。選擇魚(yú)司通和三道橋兩個(gè)斷面開(kāi)展冰湖潰決洪水災(zāi)害危害分析。

表1 災(zāi)害鏈過(guò)程模擬計(jì)算參數(shù)
Tab. 1 Parameters used in the simulation of disaster chain

參數(shù) 取值滑坡初始厚度/m 20滑坡初始范圍/m2 0.27×106滑坡初始體積/m3 5.4×106冰湖初始厚度/m 45冰湖初始范圍/m2 1.84×106冰湖初始體積/m3 8.22×107滑坡內(nèi)摩擦角/(°) 24滑坡底摩擦角/(°) 20曼寧摩擦系數(shù) 0.015

滑坡運(yùn)動(dòng)與涌浪傳播過(guò)程的計(jì)算結(jié)果如圖3所示。

圖3 不同運(yùn)動(dòng)時(shí)刻滑坡厚度及涌浪水深分布Fig. 3 Depth distributions of landslide and indced surge at different times

從圖3可以看出：滑坡體啟動(dòng)后發(fā)生迅速變形，順滑面下滑，滑坡體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大運(yùn)動(dòng)速度為5.9 m/s，且處于滑體前端，至滑入湖底后，在湖水和基底的摩擦阻力作用下逐漸產(chǎn)生堆積，隨著后續(xù)坡體物質(zhì)的不斷涌入和疊加，滑坡體停止運(yùn)動(dòng)后的最大堆積厚度為40.1 m。當(dāng)滑坡前端入湖面后激發(fā)涌浪，涌浪快速向四周傳播，誘發(fā)的涌浪運(yùn)動(dòng)到潰口處的最大運(yùn)動(dòng)速度為1.05 m/s，最大高度為5 m。在以上涌浪條件下，計(jì)算潰壩下切最大深度為0.82 m，潰口處最大洪峰流量為778 m/s，潰決洪水運(yùn)動(dòng)到下游雅拉河魚(yú)司通斷面和三道橋斷面的峰值流量分別為471.0和385.3 m/s，最大水深分別為1.84 和 0.90 m。同時(shí)，根據(jù)堰塞湖應(yīng)急處置技術(shù)則取

Q

為778 m/s，

L

為16.6 km，

W

為6.93×10m，

v

為2 m/s，

K

為1.1，可得三道橋斷面處洪峰流量為421.2 m/s，經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算結(jié)果與數(shù)值模擬的結(jié)果基本一致。可見(jiàn)，本文所提出的滑坡誘發(fā)冰湖潰決災(zāi)害鏈物理模型可較好反映出災(zāi)害鏈各階段的動(dòng)力特征。

康定及木格措地區(qū)降水年內(nèi)分配不均，降水主要集中在夏季，5～9月降雨量達(dá)621 mm，占年降水量的77%，存在暴雨作用下形成山洪災(zāi)害的可能性。如1995年6月15日、7月3日和7月7日,康定城區(qū)連續(xù)3次遭受以山洪為主的多種山地災(zāi)害襲擊，城區(qū)被淹和遭泥沙淤埋，造成對(duì)外交通、通訊中斷，直接經(jīng)濟(jì)損失約5億元。因此，在上述研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)展考慮暴雨作用下形成山洪條件下的木格措冰湖潰決災(zāi)害鏈形成過(guò)程模擬。選取疊加康定地區(qū)百年一遇（發(fā)生概率為1%，雨強(qiáng)27.4 mm/h）概率降雨下形成的洪水，其余計(jì)算參數(shù)和表1一致，計(jì)算結(jié)果如圖4所示，在暴雨作用下，坡面產(chǎn)生匯流形成坡面流，坡面流先匯入小支溝處，再由小支溝匯入較大支溝，最終匯入主溝道，增加溝道流量，冰湖潰決發(fā)生后，洪水與坡面流存在匯流，導(dǎo)致洪水規(guī)模擴(kuò)大，向下游傳播時(shí)不斷匯集溝道坡面水流。此時(shí)，魚(yú)司通斷面最大計(jì)算流量為1 544.6 m/s，最大水深為4.2 m；三道橋斷面最大流量為1 333.6 m/s，最大水深為3.1 m。

圖4 暴雨條件下冰湖潰決洪水傳播水深分布Fig. 4 Distribution of the lake outbrust depth under the conditon of heavy rainfall

此外，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查發(fā)現(xiàn)，魚(yú)司通和三道橋上游雅拉河有一定數(shù)量的支溝存在泥石流活動(dòng)，如魚(yú)斯通溝可能存在泥石流堵河風(fēng)險(xiǎn)，因此，考慮在最不利條件下，即“滑坡誘發(fā)冰湖潰決災(zāi)害鏈+泥石流堰塞湖級(jí)聯(lián)潰決+暴雨-山洪”組合的可能性，對(duì)此情景開(kāi)展過(guò)程模擬。選取疊加康定地區(qū)百年一遇（發(fā)生概率為1%，雨強(qiáng)27.4 mm/h）概率降雨下形成的洪水，其余計(jì)算參數(shù)和表1一致?，F(xiàn)場(chǎng)勘查表明，魚(yú)司通泥石流堵河形成堰塞壩時(shí)，泥石流壩體平均高度為5～6 m。計(jì)算結(jié)果如圖5所示，當(dāng)上游滑坡誘發(fā)冰湖潰決產(chǎn)生的洪水傳播至泥石流壩處時(shí)，由于壩體攔截作用洪水開(kāi)始蓄積，隨著后續(xù)流量的不斷匯入，所形成的堰塞湖最大水深8.6 m，面積為1.18×10m，庫(kù)容為4.2×10m。假設(shè)新形成的堰塞湖全部潰決，同時(shí)疊加雅拉河流域百年一遇暴雨條件下的洪水，當(dāng)堰塞湖最大水位超過(guò)堰塞壩頂高后，壩體潰決的洪水流量放大效應(yīng)以及疊加暴雨引起的溝道坡面匯流，共同作用下導(dǎo)致洪水流量陡增（圖6）。洪水到魚(yú)司通斷面最大流量為2 019.0 m/s，最大水深5.2 m；三道橋斷面最大流量為1 871.8 m/s，最大水深為3.5 m。

圖5 潰壩洪水傳播至泥石流壩前蓄積水深分布Fig. 5 Distribution of the lake outbrust depth at the front of the debris flow dam

圖6 考慮暴雨洪水及級(jí)聯(lián)潰決條件下洪水水深分布Fig. 6 Distribution of flood depth under the conditons of heavy rainfall and cascade dam break

5 結(jié) 論

滑坡誘發(fā)冰湖潰決災(zāi)害鏈的定量分析與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)對(duì)減災(zāi)有重要支撐作用。本文針對(duì)該類災(zāi)害鏈的過(guò)程特點(diǎn)，采用多物理模型耦合的思路，以四川省甘孜藏族自治州雅拉鄉(xiāng)木格措冰湖潛在災(zāi)害鏈為案例，定量預(yù)測(cè)了木格措滑坡運(yùn)動(dòng)、滑坡入水及涌浪傳播、冰湖潰決與洪水傳播等關(guān)鍵過(guò)程，并進(jìn)一步討論了暴雨洪水和級(jí)聯(lián)潰決兩種不同情景條件對(duì)災(zāi)害鏈危害的影響。預(yù)測(cè)結(jié)果表明：考慮地震條件下規(guī)模約5.4×10m滑坡失穩(wěn)，前端入湖面后激發(fā)涌浪，涌浪運(yùn)動(dòng)到潰口處的最大運(yùn)動(dòng)速度為1.05 m/s，最大高度為5 m，魚(yú)司通和三道橋斷面峰值流量分別是471.0和385.3 m/s，最大水深分別是1.84和 0.90 m；當(dāng)疊加暴雨-洪水和上下游級(jí)聯(lián)潰決洪水條件時(shí)，下游洪峰流量及水深呈顯著增加趨勢(shì)。以上研究成果可為滑坡誘發(fā)冰湖潰決災(zāi)害鏈應(yīng)急管理與防災(zāi)減災(zāi)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

需要說(shuō)明的是，由于缺乏滑坡和堰塞壩勘察資料和湖底地形等詳細(xì)數(shù)據(jù)，相關(guān)土體物理力學(xué)參數(shù)只能通過(guò)類比法參考工程地質(zhì)手冊(cè)確定，滑坡及堰塞壩的剖面只能通過(guò)物探結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和工程地質(zhì)類比法確定，滑坡規(guī)模和冰湖庫(kù)容主要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，同時(shí)地形圖的精度也有限，這些方面的不足，一定程度上制約了計(jì)算結(jié)果的精度。本研究通過(guò)野外現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)合全動(dòng)力過(guò)程數(shù)值模擬，探索了“地質(zhì)認(rèn)識(shí)+數(shù)值計(jì)算”相結(jié)合的鏈生山地災(zāi)害的正演預(yù)測(cè)方法，其預(yù)測(cè)結(jié)果精度還有待未來(lái)進(jìn)一步結(jié)合實(shí)際進(jìn)行檢驗(yàn)和修正。