(西藏大學工學院 西藏 拉薩 850000)

引言

青藏高原地區(qū)幅員遼闊，約占我國國土面積的四分之一，在板塊運動和季風氣候的雙重作用下，產(chǎn)生了極具特色的高原環(huán)境。區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件復雜多樣，氣候多變，雨水的時空分布特征明顯。西藏地區(qū)復雜的地質(zhì)與氣候環(huán)境，導致該地區(qū)自然災(zāi)害頻發(fā)，根據(jù)2009年西藏地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同縣、市、區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害隱患點總數(shù)一共7973處，其中泥石流4269處，超過地質(zhì)災(zāi)害隱患總數(shù)的一半[1]。根據(jù)西藏自治區(qū)國土資源廳2014年地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情的公示，全區(qū)共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害102起，其中泥石流62起，占災(zāi)害總數(shù)60.8%。

一、藏東泥石流概況

藏東地區(qū)泥石流由于高原環(huán)境的特殊性有其獨特的特點，藏東高原區(qū)氣候主要為大陸性氣候與高原海洋性氣候，年溫差最大達50多攝氏度，年降雨量在430mm到1100mm之間，降雨集中在6到9月份。藏東泥石流類型主要為冰川型、暴雨型、冰川—暴雨型等，其中冰川型又分為冰雪融水型、冰湖潰決型、冰崩雪崩型，由于藏東地區(qū)山區(qū)高山深谷縱橫，泥石流有高山遠程啟動的特點。其中冰湖潰決泥石流是由于高原冰湖潰決引發(fā)洪水進而形成泥石流，冰湖潰決的誘因有許多，例如冰雪融水、降雨、地震、雪崩冰崩等。藏東地區(qū)由于風化、地質(zhì)運動的影響，破碎的巖體、風化的砂石等都會為泥石流提供物源。

二、研究情況概述

泥石流因為其復雜性，許多學者從不同角度對泥石流進行了研究。有學者通過對大量泥石流的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，推導出了泥石流流速、沖擊力等參數(shù)的推導公式。還有人從能量耗散角度出發(fā)，在泥石流的運輸過程中，由于土的剪切力、粘阻力、紊動阻力、物源等因素使泥石流流體能量消耗，從能量角度研究泥石流的減災(zāi)措施[6]。隨著科技的進步，衛(wèi)星遙感技術(shù)也在泥石流的形成、流域等方面獲得了廣泛應(yīng)用。在泥石流的研究中，物理模型實驗與數(shù)值模擬研究運用較多。

三、模擬實驗

西藏地區(qū)由于深山峽谷眾多，地形險峻，地質(zhì)條件復雜，對泥石流的監(jiān)控研究難度較大，很難對每個泥石流區(qū)域設(shè)置監(jiān)控點。在我國的泥石流研究中，除了少數(shù)專家學者采用了野外原型試驗外，大部分學者采用了室內(nèi)物理模擬試驗與數(shù)值模擬的方法對泥石流的形成、啟動、破壞模式等方面進行了研究。

(一)室內(nèi)模擬實驗

室內(nèi)物理模擬試驗主要分為兩種，一種是采用水流沖刷方式的模擬實驗，采用直斜式溝槽模擬泥石流溝床，供水箱提供水源模擬水流沖刷下泥石流的形成。另一種是采用人工降雨方法的模擬實驗，相對與前一種方法，運用人工降雨的方法模擬自然降雨條件下泥石流的形成。在水流沖刷實驗研究泥石流啟動的實驗中，大部分研究采用的清水，但考慮到實際水流沖刷中含有大量泥土或砂石，應(yīng)該對水流進行含泥沙化的處理后再進行沖刷實驗。而人工降雨實驗中研究降雨條件滑坡轉(zhuǎn)化為泥石流的研究比較多，考慮到泥石流的形成條件比較復雜，往往需要考慮到物源補給、流域流向泥石流溝演化等方面。

(二)數(shù)值模擬實驗

考慮到室內(nèi)模擬實驗有眾多局限性，無法對研究區(qū)地形、泥石流流域、物源補給等方面進行模擬。隨著國內(nèi)流體力學的發(fā)展，流體的數(shù)值模擬方法在許多領(lǐng)域有著應(yīng)用和發(fā)展，由于泥石流的特殊性，有學者將數(shù)值模擬的方法用于了泥石流的研究中。通過數(shù)值模擬軟件可以對研究區(qū)的實際地形、物源補給區(qū)、流固耦合等進行模擬，對泥石流的流速、流向、沖擊力等方面進行研究。

四、總結(jié)

藏東地區(qū)由于其獨特的高原環(huán)境，發(fā)育了例如冰磧湖泥石流、冰川泥石流等有特色的泥石流，由于該地區(qū)山區(qū)海拔較高，個別泥石流會有啟動距離較遠，影響范圍較大的特點。從泥石流的研究現(xiàn)狀來看，數(shù)值模擬的方法在泥石流的防護研究中效果較好，可以通過數(shù)值模擬軟件對藏東地區(qū)泥石流的運動與其物源補給相結(jié)合，模擬泥石流的流速、流向與沖擊力，分析泥石流排導工程或防護工程的有效性。