复杂地形是影响高位远程滑坡运动性的主要因素之一,筒仓颗粒流理论为高海拔区冰斗地形高位远程滑坡的动力过程提供启示。本研究系统分析了漏斗形态、侧向侵蚀、冰粒混合、融化及颗粒间摩擦对高位远程滑坡的运动性影响。研究结果表明:(1)根据不同冰斗地形形态,高位远程滑坡运动全过程可分为整体流、漏斗流、管道流和扩散流四种类型。漏斗流动阶段,由于地形逐渐变窄,颗粒的侧向挤压会形成动态拱,从而增强侧向压力并加剧侧向侵蚀强度。(2)动态拱反应了侧向压力与颗粒间摩擦系数、漏斗角度呈正比关系。而峰值流量与漏斗角度整体上呈反比,漏斗角度越大,死区越显著,堆积体的层序现象越差。(3)当侧向侵蚀、冰粒混合及融化发生时,侧向压力会降低,沟道被侵蚀拓宽后颗粒间摩擦减弱,动态拱发生破裂,进而显著增强了滑坡的远程运动性。根据以上研究成果,高海拔区高位远程滑坡的风险评估中,应当考虑“冰斗筒仓地形”的影响,加强“侧蚀效应”的定量评估。
图1 西藏林芝色东普沟冰斗地形下筒仓流
图2 色东普沟遥感影像及漏斗区侧蚀证据
图3 冰斗地形下高位远程滑坡筒仓效应模式及侵蚀特征
图4冰斗地形下筒仓效应数值试验模型
图5不同楔顶角下筒仓流体侧向压力与流量变化曲线
该研究由国家自然科学基金项目(42177172)资助,成果发表于国际工程地质领域权威期刊《Engineering Geology》。
Yang Gao (高杨), Yueping Yin (殷跃平), Bin Li (李滨), Haodong Yin (尹浩栋), Liming Wang (王黎明), Bingyang Chen (陈冰洋). The mobility of high-altitude and long-runout landslides in cirque terrain: Insights from movement in grain silos. Engineering Geology. 2025.Doi: 10.1016/j.enggeo. 2025.108371.