泥石流發(fā)生往往具有突發(fā)性和隱蔽性，很難做到主動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警。盡管室內(nèi)、室外試驗(yàn)以及數(shù)值模擬在理解泥石流動(dòng)力過(guò)程方面取得了一定進(jìn)展，但由于缺乏直接數(shù)據(jù)，全面理解泥石流動(dòng)力演化還存在很大挑戰(zhàn)。成都山地所何思明研究員團(tuán)隊(duì)張振博士與瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院，瑞士森林、雪與景觀研究所以及荷蘭烏德勒支大學(xué)合作，建立了一種全新的基于泥石流地震動(dòng)信號(hào)的反演分析模型。 

　　近年來(lái)，隨著環(huán)境地震學(xué)的快速發(fā)展，地震動(dòng)信號(hào)作為一種潛在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)正被逐漸用于地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估。但由于泥石流在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)溝道沖擊產(chǎn)生的地震動(dòng)信號(hào)一般集中在高頻域，而高頻信號(hào)的復(fù)雜性限制了泥石流動(dòng)力參數(shù)的評(píng)估。何思明研究員團(tuán)隊(duì)利用布設(shè)在泥石流溝道的力板監(jiān)測(cè)泥石流沖擊力、地震動(dòng)信號(hào)以及視頻資料，分析了瑞士Illgraben泥石流溝14場(chǎng)泥石流過(guò)程。基于全新的地震動(dòng)信號(hào)反演物理模型模擬了泥石流高頻地震信號(hào)傳播，評(píng)估泥石流運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)溝道垂直和水平向沖擊力演化過(guò)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(guān)性；地震動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)可以識(shí)別出泥石流中大塊石數(shù)量和分布；在泥石流運(yùn)動(dòng)過(guò)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(yùn)動(dòng)演進(jìn)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中的顆粒分選、侵蝕以及沉積過(guò)程影響。 該研究結(jié)果使得將地震動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)用于泥石流運(yùn)動(dòng)演進(jìn)過(guò)程評(píng)估、監(jiān)測(cè)預(yù)警成為可能。 

　　研究成果得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題（2017YFC1501003）、國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目課題（41790433）支持。 相關(guān)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(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比