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    郭子正, 魏国鹏, 陈光齐, 曲正阳, 程孟晨, 2026. 考虑前期降雨条件的小流域泥石流触发阈值及危险性评估. 地球科学. doi: 10.3799/dqkx.2026.079
    引用本文: 郭子正, 魏国鹏, 陈光齐, 曲正阳, 程孟晨, 2026. 考虑前期降雨条件的小流域泥石流触发阈值及危险性评估. 地球科学. doi: 10.3799/dqkx.2026.079
    Zizheng Guo, Guopeng Wei, Guangqi Chen, Zhengyang Qu, Mengchen Cheng, 2026. Triggering rainfall thresholds and hazard assessment for debris flows at small watersheds by considering antecedent rainfall conditions. Earth Science. doi: 10.3799/dqkx.2026.079
    Citation: Zizheng Guo, Guopeng Wei, Guangqi Chen, Zhengyang Qu, Mengchen Cheng, 2026. Triggering rainfall thresholds and hazard assessment for debris flows at small watersheds by considering antecedent rainfall conditions. Earth Science. doi: 10.3799/dqkx.2026.079

    考虑前期降雨条件的小流域泥石流触发阈值及危险性评估

    doi: 10.3799/dqkx.2026.079
    基金项目: 

    国家自然科学基金项目(No.42307248)

    河北省自然科学基金项目(No.D2025202001)

    “长江学者奖励计划”讲席学者项目

    河北省全职引进国家级高层次创新人才研究项目(2023HBQZYCSB004)

    隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室开放基金(TESKL202401)

    详细信息
      作者简介:

      郭子正(1994-),男,副教授,主要从事工程地质灾害监测预警和风险评估方面的研究.E-mail:zizheng.guo@hebut.edu.cn,ORCID:0000-0002-9847-2596

      通讯作者:

      陈光齐,E-mail:chen@kyudai.jp,ORCID:0000-0002-3073-5193

    • 中图分类号: P642.23

    Triggering rainfall thresholds and hazard assessment for debris flows at small watersheds by considering antecedent rainfall conditions

    • 摘要: 小流域泥石流多由短时强降雨诱发,但目前关于此类灾害的降雨阈值及危险性评估研究仍然存在较多不确定性。针对该问题,本研究以2024年发生的天津蓟州区白蛇谷泥石流为例,首先使用基于物理的模型进行了该流域的破坏概率计算,通过0.5的分类阈值确定了不同前期降雨水平下的短期临界降雨量,并形成了可用于划分“四级预警”的降雨阈值曲线。使用FLO-2D软件模拟了白蛇谷泥石流的运动过程,其中物源区的流量数据由地表径流计算值和考虑泥石流现场条件的修正系数共同决定。基于模拟得到的堆积深度(h)和流动速度(v)空间分布,分析并对比了4种不同指标下(hvhv2、冲击力F、决策矩阵)的泥石流危险性分区结果,并量化了泥石流危险性对于不同监测指标(短期降雨、土壤饱和度、地表径流)的响应规律。研究结果表明,小流域泥石流的短期降雨触发阈值与前期降雨水平呈负线性相关关系(相关性R2≥0.92),在极高预警等级下,短期临界降雨量可由81.6 mm(前期降雨0.1 mm/d)下降到44.4 mm(前期降雨0.5 mm/d)。FSLAM (Fast Shallow Landslide Assessment Model)和FLO-2D的联合计算方法能够有效模拟泥石流运动过程,在特定地点的速度和堆积深度与实际情况相吻合。基于冲击力和决策矩阵的危险性评估分别得到相对“保守”和“激进”的分区结果,而基于hvhv2的分区结果更加合理。泥石流危险性对于不同指标的响应均较为明显,但是当前期降雨较小时,对土壤饱和度变化的响应要更加敏感。上述结果揭示了泥石流危险性评估中的部分不确定性来源及可优化的方向,为小流域泥石流的降雨阈值动态识别与气象预警提供了重要参考。

       

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    出版历程
    • 收稿日期:  2025-11-18
    • 网络出版日期:  2026-04-01

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