泥石流發(fā)生往往具有突發(fā)性和隱蔽性，很難做到主動監(jiān)測預警。盡管室內(nèi)、室外試驗以及數(shù)值模擬在理解泥石流動力過程方面取得了一定進展，但由于缺乏直接數(shù)據(jù)，全面理解泥石流動力演化還存在很大挑戰(zhàn)。成都山地所何思明研究員團隊張振博士與瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院，瑞士森林、雪與景觀研究所以及荷蘭烏德勒支大學合作，建立了一種全新的基于泥石流地震動信號的反演分析模型。
近年來，隨著環(huán)境地震學的快速發(fā)展，地震動信號作為一種潛在監(jiān)測數(shù)據(jù)正被逐漸用于地質災害評估。但由于泥石流在運動過程中對溝道沖擊產(chǎn)生的地震動信號一般集中在高頻域，而高頻信號的復雜性限制了泥石流動力參數(shù)的評估。何思明研究員團隊利用布設在泥石流溝道的力板監(jiān)測泥石流沖擊力、地震動信號以及視頻資料，分析了瑞士Illgraben泥石流溝14場泥石流過程?；谌碌牡卣饎有盘柗囱菸锢砟Ｐ湍M了泥石流高頻地震信號傳播，評估泥石流運動過程中對溝道垂直和水平向沖擊力演化過程。
研究發(fā)現(xiàn)，泥石流沖擊力、泥石流重量與粗顆粒尺寸之間存在很好的相關性；地震動信號數(shù)據(jù)可以識別出泥石流中大塊石數(shù)量和分布；在泥石流運動過程中沖擊力隨溝道地形快速變化，并隨較大規(guī)模泥石流運動演進逐漸增加，而規(guī)模較小泥石流則減小，這反映了泥石流在運動過程中的顆粒分選、侵蝕以及沉積過程影響。 該研究結果使得將地震動信號數(shù)據(jù)用于泥石流運動演進過程評估、監(jiān)測預警成為可能。
研究成果得到國家重點研發(fā)計劃課題（2017YFC1501003）、國家自然科學基金重大項目課題（41790433）支持。 相關成果已在線發(fā)表在自然指數(shù)期刊Geophysical Research Letters上。
鏈接：https://doi.org/10.1029/2020GL088994
研究區(qū)域
反演力的空間演化及與實測數(shù)據(jù)的對比