中國科學(xué)院東川泥石流觀(guān)測站
中國科學(xué)院東川泥石流觀(guān)測研究站
三、研究方向 東川站以泥石流觀(guān)測和實(shí)驗為基礎,開(kāi)展泥石流基礎理論和泥石流減災技術(shù)研究,主要研究方向如下: (1)研究泥石流源區土體物理、力學(xué)特征以及在水分作用下的變化過(guò)程,揭示泥石流形成機理,推動(dòng)泥石流預測預報理論與技術(shù)的發(fā)展。 (2)研究泥石流動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)特征,建立泥石流運動(dòng)方程,揭示泥石流運動(dòng)機理和輸沙特征,為泥石流工程防治技術(shù)提供理論基礎和技術(shù)參數。 (3)研究泥石流堆積過(guò)程和沉積規律,為在泥石流作用下的山區河谷土地開(kāi)發(fā)利用提供理論基礎。 (4)研究干旱河谷生態(tài)環(huán)境退化機理及恢復、重建理論與技術(shù)。環(huán)境退化與破壞可以加劇或導致泥石流災害,泥石流災害又可以造成環(huán)境的破壞與退化,二者相互作用。通過(guò)對東川泥石流流域極度退化的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監測研究,探討二者相互作用機制,尋找生態(tài)環(huán)境恢復重建及抑制泥石流災害的新途徑。 (5)研究植被固土穩坡機理。蔣家溝泥石流固體物質(zhì)主要供給方式為滑坡和崩塌,揭示和闡明植被固土穩坡的機理,對采用科學(xué)、合理的生物工程措施,抑制滑坡、崩塌活動(dòng),限制泥石流形成與規模具有重大的理論意義和現實(shí)意義。
四、觀(guān)測內容 根據東川站的主要研究方向,東川站開(kāi)展如下內容的觀(guān)測: (1)泥石流形成觀(guān)測 1)降水觀(guān)測 2)土壤含水量觀(guān)測 3)土壤水勢觀(guān)測 4)土壤孔隙水壓力觀(guān)測 5)攝像監測 (2)泥石流運動(dòng)觀(guān)測 1)泥石流常規運動(dòng)觀(guān)測 2)泥石流表面流場(chǎng)的觀(guān)測 3)泥石流過(guò)程和泛濫范圍觀(guān)測 (3)泥石流堆積、侵蝕和溝道演變觀(guān)測 (4)泥石流靜力學(xué)觀(guān)測和實(shí)驗 1)泥石流取樣觀(guān)測 2)泥石流樣品分析實(shí)驗 (5)泥石流沖擊力觀(guān)測和實(shí)驗 (6)徑流場(chǎng)觀(guān)測 (7)小江水文觀(guān)測
五、觀(guān)測實(shí)驗設備 東川站擁有半自動(dòng)化泥石流野外觀(guān)測研究系統與設備、多功能泥石流野外實(shí)驗場(chǎng),以觀(guān)測和實(shí)驗為主要手段,開(kāi)展各類(lèi)泥石流發(fā)生、運動(dòng)、堆積機理與過(guò)程等基礎性研究和泥石流發(fā)生預測預報、警報系統、綜合防治等應用基礎及應用研究。是國內外泥石流研究與防治的重要基地。
六、國際合作 東川站與美國、日本、俄羅斯、英國、瑞士、奧地利、委內瑞拉、秘魯、新西蘭等美洲、歐洲、亞洲、澳洲的十多個(gè)國家有合作交流關(guān)系,每年都有國外專(zhuān)家學(xué)者來(lái)站進(jìn)行研究和交流。
七、研究生培養 東川站十分重視人才培養,擁有碩士點(diǎn)、博士點(diǎn)和博士后流動(dòng)站,現已培養碩士生35多人,在讀碩士生12人,已培養博士生11人,在讀博士生和博士后14人,同時(shí)還將青年職工送往國內外著(zhù)名高校攻讀博士學(xué)位或進(jìn)修,用以提高東川站科研隊伍的整體素質(zhì)。
八、成果與貢獻 通過(guò)長(cháng)期的觀(guān)測實(shí)驗研究,東川站在泥石流觀(guān)測實(shí)驗方法與技術(shù),基礎資料積累,泥石流發(fā)生、流動(dòng)、堆積機理研究,預警報技術(shù)開(kāi)發(fā)與應用,減災工程實(shí)踐,退化生態(tài)環(huán)境改良修復以及荒灘土地利用等方面取得了一系列重要的創(chuàng )新性成果,部分達到國際先進(jìn)或領(lǐng)先水平。比如同步測到了泥石流浪速、泥位、沖擊力、地聲和沖淤的變化過(guò)程;提出了緩坡泥石流和陡坡泥石流的發(fā)達過(guò)程模型;較全面地探討了泥石流的侵蝕、搬運與干堆積過(guò)程;較深入地分析了泥石流的流態(tài)和流變特征;建立了泥石流流速、流量、沖擊力計算公式;提出 了顆粒散體重力流模型;探討了泥石流起動(dòng)機理和起動(dòng)模型;較系統地提出了泥石流規模預測的理論與方法;率先建立了暴雨泥石流預報模式,其準確率達85%,預報提前時(shí)間達20多分鐘;開(kāi)發(fā)成功準確率達90%的泥石流地聲報警和超聲波泥位報警系統,并應用于長(cháng)江上游地區;對30余條泥石流溝實(shí)施綜合治理成功;探索出了泥石流防治工程可行性評估的模型實(shí)驗系統技術(shù)與方法,為某泥石流防治工程節約投資達24%。多項成果獲得省、部級科技進(jìn)步獎,出版專(zhuān)著(zhù)近20部,發(fā)表論文300余篇,主辦和協(xié)辦國內、國際學(xué)術(shù)會(huì )議18次,“云南東川泥石流的形成發(fā)展、運動(dòng)規律及綜合治理研究”等17項成果獲國家、中科院和省部委等嘉獎。
東川站的科研工作,為泥石流學(xué)科和山地災害學(xué)科的創(chuàng )立與發(fā)展做出了不可替代的突出貢獻,取得了良好的減災、經(jīng)濟和生態(tài)效益,并為國家減災與生態(tài)環(huán)境建設宏觀(guān)決策提供了重要的科學(xué)依據。 |
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