人類(lèi)工程活動(dòng)對(duì)自然山體斜坡穩(wěn)定性的影響日益凸顯，已成為觸發(fā)滑坡變形與失穩(wěn)的重要外部驅(qū)動(dòng)因素。在高山峽谷地區(qū)，人口聚集區(qū)多分布于地形平緩但地質(zhì)條件薄弱、巖體結(jié)構(gòu)破碎的區(qū)域，地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)多發(fā)，外界工程擾動(dòng)更易打破斜坡原有應(yīng)力平衡與水文條件，加劇滑坡體對(duì)降雨的敏感性。
近日，蘭州大學(xué)地質(zhì)科學(xué)與礦產(chǎn)資源學(xué)院地質(zhì)災(zāi)害研究團(tuán)隊(duì)在人地關(guān)系耦合與滑坡活動(dòng)機(jī)制研究領(lǐng)域取得系列重要進(jìn)展，為我國(guó)高山峽谷區(qū)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防控、山區(qū)道路規(guī)劃及城鎮(zhèn)韌性建設(shè)提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。相關(guān)發(fā)表于期刊《國(guó)際應(yīng)用地球觀測(cè)與地學(xué)信息學(xué)雜志》和《國(guó)際遙感雜志》。
蘭州大學(xué)張毅副教授表示：“高山峽谷區(qū)的人地關(guān)系本就呈現(xiàn)出復(fù)雜的多重耦合特征，而目前學(xué)界對(duì)人類(lèi)活動(dòng)調(diào)控下大型慢速滑坡的長(zhǎng)期演化規(guī)律，以及其對(duì)氣候因子的響應(yīng)機(jī)制缺乏系統(tǒng)認(rèn)知，這不僅限制了我們對(duì)人地耦合過(guò)程的深入理解，也給山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防控實(shí)踐帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)，這也是我們此次研究的核心切入點(diǎn)。”
此次研究中，團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)融合高山峽谷區(qū)大型慢速滑坡長(zhǎng)期形變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、區(qū)域降雨觀測(cè)資料與道路空間分布信息，開(kāi)展區(qū)域尺度的定量分析。研究發(fā)現(xiàn)，高山峽谷區(qū)的道路擾動(dòng)會(huì)顯著增強(qiáng)慢速滑坡位移對(duì)降雨的響應(yīng)敏感性，其中滑坡體上的道路硬化工程會(huì)使慢速滑坡對(duì)降雨的敏感性提升約40%；同時(shí)，道路工程還降低了觸發(fā)慢速滑坡發(fā)生顯著位移所需的前期累積降雨閾值，大幅增加了大型慢速滑坡的復(fù)活風(fēng)險(xiǎn)，也對(duì)山區(qū)道路的運(yùn)行與維護(hù)管理構(gòu)成潛在威脅。
談及這一研究發(fā)現(xiàn)的核心價(jià)值，張毅解釋道：“我們的研究首次量化了道路工程對(duì)大型慢速滑坡降雨敏感性的影響程度，明確了硬化道路、非硬化道路對(duì)滑坡體的不同擾動(dòng)效應(yīng)，這讓我們對(duì)道路影響下大型慢速滑坡的降雨響應(yīng)特征有了更精準(zhǔn)的認(rèn)識(shí)。對(duì)于高山峽谷區(qū)而言，道路建設(shè)是區(qū)域發(fā)展的重要基礎(chǔ)，而這一研究成果能為山區(qū)道路規(guī)劃優(yōu)化提供科學(xué)參考，比如在滑坡易發(fā)區(qū)的道路選線(xiàn)、工程設(shè)計(jì)中融入地質(zhì)災(zāi)害防控考量，從源頭降低工程擾動(dòng)帶來(lái)的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。”
在區(qū)域尺度研究的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步以大型土石流滑坡為典型案例展開(kāi)深入分析，結(jié)合合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量形變觀測(cè)與地形因子分析，提出了綜合形變信息、地形濕度指數(shù)TWI 空間分布特征及地貌分析的概念模型，可有效識(shí)別大型活動(dòng)深層土石流滑坡的發(fā)育情況，并精準(zhǔn)預(yù)測(cè)其可能的活動(dòng)范圍。同時(shí)，研究還明確了大型活動(dòng)深層土石流滑坡的觸發(fā)機(jī)制與地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律—— 其復(fù)活與破壞主要由持續(xù)且中等強(qiáng)度的降雨事件觸發(fā)，地下水的匯集并非由擴(kuò)散式地下水整體運(yùn)動(dòng)主導(dǎo)，而是受降雨沿優(yōu)先滲流通道入滲的控制。
“這一概念模型的提出，填補(bǔ)了大型土石流滑坡滑坡識(shí)別與預(yù)測(cè)方面的研究空白，”張毅介紹，“以往對(duì)這類(lèi)滑坡的監(jiān)測(cè)與預(yù)判多依賴(lài)單一的形變觀測(cè)或地形分析，而我們的模型實(shí)現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)的融合，能更準(zhǔn)確地識(shí)別滑坡啟動(dòng)源區(qū)、預(yù)判其潛在影響路徑，為這類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害的早期預(yù)警和防控措施制定提供了新的技術(shù)思路。”
張毅表示，團(tuán)隊(duì)后續(xù)將繼續(xù)圍繞高山峽谷區(qū)人地耦合與地質(zhì)災(zāi)害演化展開(kāi)深入研究，結(jié)合更多野外監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和工程實(shí)踐案例，完善研究模型，推動(dòng)研究成果的落地轉(zhuǎn)化，“我們希望通過(guò)持續(xù)的科學(xué)研究，為西部高山峽谷區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害防治、國(guó)土空間規(guī)劃和生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供更多實(shí)用的科學(xué)支撐，助力脆弱山區(qū)實(shí)現(xiàn)發(fā)展與安全的平衡。”（來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 葉滿(mǎn)山）
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.jag.2026.105192
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/01431161.2026.2639131
高山峽谷區(qū)典型土石流流域水文分布格局。蘭州大學(xué)供圖。