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泥石流地质灾害评估读书报告摘要：近年来，世界各地频繁出现各种地质灾害现象，其中泥石流灾害也日益严重，各国政府都高度重视其发展和防治。本文将讲述泥石流灾害动态的预测预报现状以及国际和区域性的泥石流灾害的防治计划出发，分析了时间预报、空间预报和泥石流强度预报等成熟理论的研究和应用现状，从而开展泥石流预报研究来客观的分析我国的泥石流地质现状。关键词：泥石流地质灾害研究预测预报一、前言泥石流是山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水等水源激发的，含有大量的泥砂、石块的特殊洪流。其特征往往突然暴发，浑浊的流体沿着陡峻的山沟前推后拥，奔腾咆哮而下，地面为之震动、山谷犹如雷鸣。自从人类利用、开发山地资源以来就自觉或不自觉地开始了与山地灾害的斗争，但有意识开展山地灾害研究，进行山地灾害的防治，只有几百年的历史。17世纪阿尔卑斯山脉周边的国家，开始了泥石流灾害的防治研究，成立一些相应的组织；前苏联与日本的泥石流防治也有200年的历史；美国在20世纪初，向西部山区移民逐渐遭到泥石流的严重危害，开始了较大规模的泥石流治理研究。而我国泥石流、滑坡等山地灾害形成起步较晚，有近50年的历史，但与国外研究态势相比，国内研究仍存在一定差距。加上近年国内泥石流灾害频繁，促使我国必须加快研究预测预防的步伐。二、泥石流国外研究发展及国内研究现状1、国外泥石流研究发展态势第二次世界大战以后，随着各国经济的复苏和发展，加大了山区资源开发的力度，公路和铁路修进了山区，矿山和工厂在山区兴起，泥石流和滑坡等山地灾害危害日益突出。为了有效、合理的防治山地灾害，前苏联、美国、日本和欧洲的一些山地国家，逐渐加强了对泥石流、滑坡等山地灾害的研究，到20世纪50年代一大批有关泥石流、滑坡研究的论文和专著先后问世。1957年由M·A维利康诺夫等著的《泥石流及其防治法》一书出版，该书集合了当时苏联科学家在泥石流方面的各种研究成果，其中M·A莫斯特科夫提出的粘性泥石流力学模型；M·A维里康诺夫进行的泥石流分类；C·M伏列什曼所研究的粘性泥石流体的顶托能力与起始抗剪强度τ0和粘度η之间关系；C·T卢斯塔莫夫提出的泥石流治理分布规律，不仅当时具有很高的水平，并一直影响到现代研究。1958年美国公路局滑坡委员会编著了《滑坡与工程》，这是世界上第一部全面论述滑坡及其防治的专著；接着在1960年日本高野秀夫编著了《滑坡与防治》一书。同时，前苏联、美国和日本等国成立了全国性的泥石流或滑坡方面的学术团体，召开了相应的学术会议。泥石流、滑坡等山地灾害的研究不断趋向深入，基本上形成了滑坡学和泥石流学的框架。随着各国泥石流和滑坡等山地灾害研究的深人和发展，以及灾难性泥石流、滑坡事件不断发生，国际间的泥石流、滑坡研究和防治技术交流随之展开，泥石流、滑坡等山地灾害的研究向更高层次发展，滑坡尤为显著。1968年在布拉格举行的第23届国际地质大会期间，成立了“滑坡及其块体运动委员会”，至今已召开了六届国际滑坡学术讨论会，最近一届是2004年在印度新德里召开的，这六届如实地反映了国际滑坡研究的发展态势。2、国内泥石流研究发展态势国内泥石流山地灾害研究起步较晚，但发展很快。20世纪50年代初，由于铁路、公路建设向西部山区延伸，碰到大量泥石流、滑坡等山地灾害问题，所以铁路、公路勘察、设计部门率先开展泥石流、滑坡等山地灾害防治技术研究。20世纪50年代末，60年代初铁道部在兰州、成都分别成立了铁道科学研究院西北研究所和西南研究所，分别以铁路沿线的滑坡、泥石流为主要研究方向，服务于铁路建设。同时中国科学院在兰州和成都分别成立了兰州冰川冻土研究所和成都山地灾害与环境研究所，分别设有泥石流研究室和泥石流、滑坡研究室，以泥石流、滑坡等山地灾害为主要研究方向，从学科发展的层面开展系统全面的研究，开展了泥石流山地灾害防治技术的研究。尤其是上世纪90年代末期国土资源部组织大量人力、物力开展了包括泥石流在内的全国地质灾害大调查，推进了群众性的减灾防灾活动。至此，我国泥石流山地灾害研究空前活跃。3、泥石流成因的研究按其物质成分可分为三类：由大量粘性土和粒径不等的砂粒、石块组成的叫泥石流；以粘性土为主，含少量砂粒、石块、粘度大、呈稠泥状的叫泥流；由水和大小不等的砂粒、石块组成的称之水石流。按其物质状态可分为二类：一是粘性泥石流，含大量粘性土的泥石流或泥流。其特征是：粘性大，固体物质占40-60％，最高达80％。其中的水不是搬运介质，而是组成物质，稠度大，石块呈悬浮状态，暴发突然，持续时间亦短，破坏力大。二是稀性泥石流，以水为主要成分，粘性土含量少，固体物质占10-40％，有很大分散性。水为搬运介质，石块以滚动或跃移方式前进，具有强烈的下切作用。其堆积物在堆积区呈扇状散流。近年来越来越多的灾害现象说明，在湿润和半湿润地区泥石流分布仍比较广泛，而且国外专家普遍认为，泥石流活动与岩性等地质条件紧密相关，但这都与地域性关联。随着社会的进步，国际上越来越重视造成大量人员死亡的灾难性泥石流、滑坡的预报与预防，但要正确预报或预防，首先必须揭示灾害性泥石流、滑坡成灾机理，国际有不少知名专家投人此项研究。美国著名专家R,B舒斯特，从20世纪80年代初就开始研究滑坡堵塞坝（包含泥石流堵塞坝）的形成，溃决机理，出版了专题论文集。因为滑坡坝的溃决，在美国多次造成大量居民丧生，滑坡坝的溃决机理和加固技术，至今仍然是国际上研究的热点。在人员密集经济较发达的山区，突发性低频率泥石流和前兆不明显的高速滑坡往往会造成大量的人员伤亡和巨大的经济损失，日本、意大利都有这方面的实例，引起了有关部门和滑坡、泥石流专家高度重视。但是这两方面的研究进展不是很大，成功预报和有效预防的实例不多，成为当今泥石流、滑坡研究的最前沿领域之一。4、泥石流灾害的起动机理起动机理一直是泥石流、滑坡研究的重中之重，前沿领域，无论是国际泥石流学术会议或国际滑坡学术会议，最近几次均把“机理”，主要是起动机理，作为会议主题，并有不少论文探讨这一主题。R·M·Irerson认为可采用有孔隙水压力的库伦模型来解释连续介质在刚性斜坡上的破坏机理，即泥石流的起动机理；c·Haris利用离心模型实验研究了冻土层（冰土层）从常年缓慢土溜转化为快速运动泥流的机理；R·Genevois对泥石流源地土体中的孔隙水压力随降雨量的变化进行了一系列现场实验后认为：泥石流起动之时，各深度位里土层中的孔隙水压力值有一个突然增大的现象，从而揭示了土层整体液化起动机理；G·Klubertanz应用多相介质理论模型研究了浅层滑坡的起动机理；R·Baum等探讨了剪切滑动带低渗透性软土层中地下水圈闭效应的滑坡机理问题。5、泥石流灾害预测预报泥石流、滑坡正确预报（含警报）是避免或减少泥石流、滑坡灾害造成人员伤亡和贵重物资损失最有效的措施之一，引起各国有关部门和专家们的高度重视。尤其20世纪90年代以后，此项研究如火如荼，涌现了许多具有创新性的成果。具体反映在：现代数理科学新理论在预报上综合应用；以“35”技术的应用为代表，滑坡监测预报技术手段得到前所未有的发展；泥石流报警装置逐渐成熟，能成功地发回信息、作出警报，避免了人员伤亡。但是泥石流、滑坡预测预报仍存在着不足：真正操作性强、能普遍推广应用的预测系统并未建立，难以作到时空预报相结合；监测、预报技术有待进一步发掘与完善。三、泥石流研究的发展趋势1、泥石流灾害的创新性研究（1）深人研究我国泥石流、滑坡等山地灾害特征与分布规律，创建较完善的中国泥石流、滑坡数据库我国已经完成了5800条典型泥石流沟和3500个典型滑坡的编目，要进一步在全国范围，尤其在东部山区进行广泛的调查，获取更多的泥石流和滑坡信息，并与国内兄弟单位合作，创建中国泥石流、滑坡数据库。该库功能齐全，结构严密、易于操作，便于查询、应用，具有中国特色，达到世界先进水平，力争成为世界最大的泥石流、滑坡数据库。（2）探索泥石流、滑坡等山地灾害的水平和垂直地带性，更科学地揭示泥石流、滑坡的活动规律过去国内外对泥石流、滑坡的水平地带性研究很少，垂直地带性几乎没有进行专门的研究。由于我国幅员辽阔，山体高耸，泥石流、滑坡分布广泛，类型齐全，是研究地带性最理想的场所。通过广泛地收集资料，认真地进行剖析，建立泥石流、滑坡水平地带谱和垂直地带谱，填补世界此项研究的空白，更科学地揭示泥石流、滑坡的分布、活动和成灾规律。（3）深人探讨泥石流、滑坡等山地灾害的产生机制，揭示高速滑坡起动和粘性泥石流产、汇流的过程，建立相应的计算公式泥石流、滑坡的产生机制国内外均有大量的研究成果。突发性的大型高速滑坡是危害性最大的滑坡类型，对它的起动机理虽有不少研究成果，但尚未触及到本质，有必要从新的思路，展开更深人探索。粘性泥石流产、汇流过程的研究，刚起步。如何根据产、汇流过程，建立合理有据的粘性泥石流流量计算公式，为广大泥石流工作者所期盼。（4）运用多种力学原理，探讨泥石流、滑坡的力学国内外对泥石流、滑坡的运动力学特性和主要特征值计算的研究，已有大量的成果。但是各家的认识差别甚大，计算公式的形式很多，计算的结果相差较大。因此运用岩土力学、水力学、结构力学、渗透力学等多种力学的原理，进行创新性的研究，探明泥石流、滑坡的动力学特性，确立运动力学模型，进一步建立科学、合理、便于应用的高速滑坡和粘性泥石流的运动速度、冲击力、冲起高等计算公式。这一直是世界滑坡、泥石流研究的前沿领域，急需解决的应用基础理论问题。2、泥石流灾害防治技术研究（1）泥石流预测预报的关键性技术目前泥石流预测（包括危险性预测）、预报的模型较多，但能得到大多数用户认可、成功率高、可以推广应用的却不多，其原因之一是模型本身不够完善，有的仅适用于局部区域；二是参数太多、太复杂或难以及时获得正确预报参数。因此预测、预报成功的关键技术，一是建立更加科学合理、结构严密、参数易取，可推广应用的预测、预报模型；二是解决预测参数的选定和能及时获得预报所需的正确参数问题。（2）引入可靠度理论和风险分析新思维探讨泥石流、滑坡防治的最优方案，提高减灾效益最优方案是指防治泥石流、滑坡最有效、经济和安全的方案。编制这类方案的关键是：首先要探明泥石流或滑坡的各种特性和特征，取得正确的各种特征值；在此基础上，引入可靠度理论和风险分析，按照防治的目的，制订目标明确，技术合理，经济可行的三个或三个以上的比较方案；通过分析比较，选定效益最好，投入最少，安全可靠的最优方案。实际上，目前泥石流、滑坡防治方案的选定，也未完全按此程序进行。有的方案确实达到了最优，但也有不少方案未达到预测目标，效果不佳，甚至有的工程结构、组合不合理，有重复、浪费投资；也有工程出现事故或毁坏。因此要达到方案最优，必须在勘测、设计过程中引入可靠度理论和风险分析。（3）探讨应急减灾的关键技术，建立泥石流、滑坡的应急减灾体系泥石流、滑坡都是突发性的自然灾害，极易造成人员伤亡和财产损失。得到泥石流、滑坡发生的警报后，如何立即起动应急减灾体系，实施应急减灾预案，是避免灾区人员伤亡和减轻财物损失的关键。过去虽然也有较多的研究成果和应急减灾成功实例，但也有不少沉痛的教训。解决应急减灾中的关键技术，探讨完善的应急减灾系统，根据对泥石流沟和坡体的危险预测和保护对象具体情况，制定高效、快速、可行的应急减灾预案。参考文献1、张梁,张业成,罗元华,等.地质灾害灾情评估理论与实践[M].北京:地质出版社,1998.122、段永候,罗元化,柳源等.中国地质灾害[M],北京:地质出版社,1993.123、郭希哲,张雍,楚占昌等.中国地质灾害与防治[M].北京:地质出版社,1991.7.4、GABRIELAK,GOLDSTEINRM,ZEBKERHA.Mappingsmallelevationchangesoverlargeareas:DifferentialRadarInterferometry[J]JournalofGeophysicalResearch,1989.95、vanderKOOIJ,MARCO,vanHALSEMA,etal.Satelliteradarmeasurementsforlandsu