近年來，頻發(fā)的強烈地震、特大暴雨、特大山洪泥石流等災(zāi)害給人民群眾生命財產(chǎn)造成重大損失。針對山洪泥石流等水文地質(zhì)災(zāi)害鏈形成機理和防控減災(zāi)技術(shù)等方面的研究難點，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目“小流域水文地質(zhì)災(zāi)害鏈判識、評估和監(jiān)測預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究”，通過野外調(diào)查、室內(nèi)實驗、數(shù)值模擬等手段，對水文地質(zhì)災(zāi)害鏈形成機理、風(fēng)險評估和監(jiān)測預(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，對提高西部山區(qū)減災(zāi)理論和技術(shù)起到了重要的推動作用。
該項目首次以災(zāi)害鏈的發(fā)育、形成、演進(jìn)、成災(zāi)為研究對象，以小流域為災(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)害的運動過程模擬與承災(zāi)建筑物的易損性分析，使山洪-泥石流的風(fēng)險評估從經(jīng)驗性、半定量方法開始向數(shù)理化、定量模擬手段邁進(jìn)，并實現(xiàn)了從單溝數(shù)值模擬到流域群發(fā)性災(zāi)害預(yù)測評價的進(jìn)步，提升了災(zāi)害鏈風(fēng)險評估的理論研究水平。
針對山洪-泥石流的鏈生轉(zhuǎn)化機制，提出了基于形成機理和演進(jìn)過程的災(zāi)害鏈監(jiān)測預(yù)警新思路，基于災(zāi)害形成機理進(jìn)行土體強度監(jiān)測，根據(jù)災(zāi)害演進(jìn)過程進(jìn)行多種關(guān)鍵鏈生參數(shù)的實時監(jiān)測，可對災(zāi)害的演進(jìn)和類型變化過程進(jìn)行實時判別，達(dá)到短期預(yù)報、實時監(jiān)測、精確預(yù)警的效果；同時開發(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力學(xué)參數(shù)監(jiān)測的精細(xì)化預(yù)警方法，實現(xiàn)了基于光流法和透視投影轉(zhuǎn)化的視頻圖像識別泥石流表面流速場的新技術(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)測預(yù)警的理論和技術(shù)水平。
通過該項目的實施，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)險評估和監(jiān)測預(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),實現(xiàn)了良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益，理論和技術(shù)成果產(chǎn)生了良好的推廣應(yīng)用價值。
都江堰龍溪河泥石流動力過程數(shù)值模擬
基于山洪泥石流形成演進(jìn)過程的監(jiān)測預(yù)警模式