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降雨誘發(fā)的淺層滑坡是泥石流災害的主要物源之一，此類(lèi)滑坡具有突發(fā)性和漸進(jìn)性破壞的特點(diǎn)，準確預測淺層滑坡的發(fā)生時(shí)間、體積、空間分布及漸進(jìn)失穩破壞過(guò)程是一項具有挑戰性的工作，也是滑坡、泥石流防災減災研究的重要環(huán)節。目前的淺層滑坡預測模型通常假定了滑動(dòng)面的位置，且忽略了水土生耦合作用對巖土體破壞過(guò)程的影響，導致現有的區域淺層滑坡預測模型的應用受到了極大地限制。針對上述問(wèn)題，成都山地所姜元俊研究員及其課題組成員基于降雨型淺層滑坡漸進(jìn)性失穩物理過(guò)程和動(dòng)力學(xué)機制，構建了考慮降雨入滲、植被根系加固、土體間的相互作用等物理過(guò)程的淺層滑坡失穩模型，在降雨誘發(fā)淺層滑坡預測模型的研究中取得了重要進(jìn)展。

課題組基于經(jīng)典的SWAT模型（美國農業(yè)部水土評估工具SWAT，USDA）和改進(jìn)的D-LHT模型（Depth-resolved landslide hydromechanical triggering model）提出了一個(gè)預測小流域淺層滑坡的新模型。該模型考慮了前期降雨、降雨入滲、根系加固、土體間的應力傳遞以及空間范圍內土壤性質(zhì)差異的影響，實(shí)現了具有較高精度的降雨型淺層滑坡的發(fā)生時(shí)間、體積和空間分布的預測。課題組將新模型應用于蔣家溝流域，并構建了8種模式的前期降雨量形式，分析了當日雨量和前期降雨對滑坡的影響，結果表明：研究區內的土壤含水率受前期降雨量模式的影響較大，前期降雨模式對淺層滑坡的發(fā)生時(shí)間和體積有著(zhù)顯著(zhù)影響，是淺層滑坡預測不可忽視的重要因素。該研究為淺層滑坡預測提供了新的方法。此外，該模型還應用于由成都山地災害與環(huán)境研究所自主研發(fā)的國內首個(gè)精細化山地災害風(fēng)險模擬與險情預報系統，為災害智能化險情預報奠定了重要基礎。

相關(guān)研究得到了中國科學(xué)院A類(lèi)先導專(zhuān)項（美麗中國）項目（XDA23090202）、國家自然科學(xué)基金（42172320、41877524）、中國科學(xué)院國際科技合作計劃（2018YFE0100100）的支持。成果論文發(fā)表在地學(xué)領(lǐng)域TOP期刊Water Resource Research上。

論文鏈接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022WR032716

圖1 淺層滑坡模型構建原理示意圖

圖2 研究區內土壤含水率和徑流模擬校準對比圖

圖3 模型預測和實(shí)際的淺層滑坡分布對比圖