近日，我室研究团队在滑坡堵江回水淹没区危险性概率评价方面的研究成果以《Probabilistic hazard assessment of landslide-induced river damming》为题发表于工程地质领域顶级期刊《Engineering Geology》（中科院一区TOP期刊，影响因子6.755）。
▲论文摘要
滑坡堵江灾害通常会在上游形成堰塞湖回水淹没区，对峡谷区居民生命财产和基础设施的安全构成巨大威胁。在滑坡堵江灾害防控中，除了需要知道滑坡体是否稳定以及何时失稳外，还需要判断是否形成堵江灾害并预测潜在回水淹没区范围，从而全面评估滑坡堵江灾害风险，为沿江城镇规划、工程建设选址，以及应急救援提供技术支撑。
针对国内外现有研究成果中经验公式法无法考虑滑坡运动堆积过程、动态数值模拟难以准确标定计算参数、地质灾害动力过程不确定性难以准确刻画等问题，实验室研究团队以金沙江白格滑坡的两次连续失稳堵江事件为研究对象，采用贝叶斯概率反分析方法连续校准动态数值模型的输入参数，建立滑坡堵江判断方法（图1），构建滑坡堵江堰塞湖水位超越不同阈值的概率评估方法（图2），实现了滑坡堵江回水淹没区的危险性概率评价。
▲图1 滑坡堵江判断方法
▲图2 基于连续概率反分析的滑坡堵江回水淹没区危险性概率评价方法
该研究利用白格滑坡第一次失稳后堆积厚度作为观察信息，通过贝叶斯反分析更新校准了动态数值模型的计算参数（摩擦系数和湍流系数）。利用该更新校准结果预测了第二次滑坡堵江回水淹没区的潜在范围，并与实际观察结果对比验证了淹没区水位超越概率评价模型的可靠性（图3）。▲图3 第二次滑动堵江水位超越概率分布图：实际观察结果（a）；超越概率为50%的水位分布（b）；实际观察的波罗乡水位（c）；超越概率99.7%置信区间与实际观察结果对比（d）
利用白格滑坡第二次滑动堆积观察信息再次对动态数值模型计算参数进行更新校准（图4），利用连续反分析后的计算参数对潜在不稳定岩体三种工况下堵江回水淹没区的危险性进行了概率评价（图5~7），并估计了堰塞湖容量、潜在被淹没建筑物数量等重要信息的99.7%置信区间（图8）。
▲图4 连续更新后的动态数值模型计算参数统计信息：摩擦系数（a）；湍流系数（b）
▲图5 工况1堵江堰塞湖上升水位超越概率分布图：超越概率为50%的水位分布图（a）；99.7%置信区间的超越概率分布图（b）；局部放大图（c）
▲图6 工况2堵江堰塞湖上升水位超越概率分布图：超越概率为50%的水位分布图（a）；99.7%置信区间的超越概率分布图（b）；局部放大图（c）
▲图7 工况3堵江堰塞湖上升水位超越概率分布图：超越概率为50%的水位分布图（a）；99.7%置信区间的超越概率分布图（b）；局部放大图（c）
该研究提出了一种利用过去滑坡堵江灾害事件开展概率反分析，用于未来潜在滑坡堵江灾害危险性概率预测的思路，可有效校准计算参数并降低其不确定性。计算获得的堰塞湖水位超越概率区划图明确地呈现了超越给定阈值水位概率的空间分布，反映了一定海拔范围内的承灾体受到堰塞湖水威胁的可能性。该区划图将有助于更加精细化的危险性区域识别和分级，增强管理部门决策的信心，并为滑坡堵江灾害风险管理、应急救援和土地开发规划提供重要技术支撑。
研究成果受到国家自然科学基金面上项目（41977224）的资助。
论文信息：Peng Zeng, Sheng Wang, Xiaoping Sun, Xuanmei Fan, Tianbin Li, Dongpo Wang, Bing Feng, Xing Zhu. Probabilistic hazard assessment of landslide-induced river damming. Engineering Geology, 2022, 304: 106678.
阿重说
本期内容为滑坡灾害的早期识别更多精彩内容，记得关注阿重呀~
专业指导 | 曾 鹏
资料来源 | 王 升
编 辑 | 琼 玉
校 审 | 林汐璐 刘 琪