10余年追踪2000多起震后“隐形杀手”，他们发现大型泥石流风险超出常规认知

10月29日，记者从成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护全国重点实验室获悉，日前，该实验室主任、成都理工大学教授范宣梅及团队在国际顶级期刊《Science Advances》发表了题为《The Hazard of Large Debris Flows》的最新研究成果，揭示了强震灾区大型泥石流高频出现的物理原因，并为未来灾害风险评估提供了新的科学依据。该研究依托国家杰出青年科学基金项目，由成都理工大学联合英国卡迪夫大学和杜伦大学共同完成。

10余年持续追踪2000多次泥石流灾害

2008年“5·12”汶川大地震后，震区泥石流频发，且具有突发性、规模巨大、流动性强等特点，被称为震后“隐形杀手”。

从那时起，范宣梅团队就开始追踪震后地质灾害演化过程与规律，从2008到2019年，共记录了2058次泥石流事件，基于丰富的野外观测数据，团队建立了覆盖汶川震中区的泥石流事件数据库，这也是目前国际上最系统全面的数据库之一，这也为其团队后续研究提供了独特的数据基础。

研究团队发现，汶川地震诱发滑坡，共产生了约 30亿方松散沉积物质，其中高达90% 仍滞留在山区斜坡与流域沟道内。一旦遇到强降雨、融雪等，在地表侵蚀等作用下，就会顺着沟道往下冲，形成“沉积物级联系统”，给泥石流提供了源源不断的“弹药”，也让震后泥石流变得更活跃。

通过对震后2058次泥石流事件的规模—频率关系分析，研究团队发现100万方以上的大型泥石流发生频率，显著偏离普通泥石流的分布规律。

“我们发现，当泥石流的规模达到特别大时，它们出现的次数明显高于按照常规规律所能预测的水平。”范宣梅团队成员刘杰介绍说，“这说明，大型泥石流的发生频率被传统模型低估了，也意味着在地震山区，类似事件的风险实际上比我们原先认识的更高。”

打破“常规认知”，大型泥石流存在临界扩容机制

为何大型泥石流会超出传统模型认知？研究团队提出了大型泥石流的“临界扩容机制”，即沟道物质厚度和饱和度超过一定阈值后，泥石流就会像被按下“放大键”，产生的沿程侵蚀和规模就会呈现非线性“放大效应”。

为了证实“临界扩容机制”不是偶然，团队选了罗圈湾流域做“试验场”，模拟了1000次泥石流发生的场景。

“进一步模拟分析显示，这种偏离与沟谷中堆积物丰富、含水量高密切相关——当沟道沉积物达到一定厚度、且接近饱和时，泥石流会在下冲过程中不断卷入新的碎屑和水流，体积迅速增大，破坏力也更强。”刘杰介绍，这一发现揭示了强震灾区大型泥石流高频出现的物理原因，并为未来灾害风险评估提供了新的科学依据。

值得一提的是，汶川震后大型泥石流不是“特例”，团队对比发现，全球多地重大自然灾害事件都有“同款杀手”：1980年美国圣海伦斯火山喷发后、1991年菲律宾皮纳图博火山喷发后，接下来的10年里都多次爆发特大型泥石流。这些地区的共同点在于：一次突发性灾害（地震或火山喷发）在短时间内释放大量松散物质，形成与汶川震区高度相似的“沉积物级联系统”，为泥石流活动提供了丰富的物源。