（通訊員 黃靜）近日，我校工程學(xué)院青年教師鄭鴻超特任教授針對(duì)山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的增強(qiáng)致災(zāi)機(jī)理進(jìn)行了研究，相關(guān)成果以第一作者身份發(fā)表在Geophysical Research Letters和Earth and Planetary Science Letters。
高位泥石流以完全剪切和激蕩的形式沿程沖下，是山區(qū)最頻繁且致命的地質(zhì)災(zāi)害之一。泥石流在運(yùn)移過(guò)程中能夠裹挾物源，顯著增加其方量和致災(zāi)能力。然而，泥石流的侵蝕界面理論尚未建立，極大制約了泥石流沖出方量預(yù)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)區(qū)規(guī)劃。
針對(duì)這一問(wèn)題，鄭鴻超特任教授基于Coulomb準(zhǔn)則建立了考慮基底剪應(yīng)力、碰撞應(yīng)力和基床孔隙流體壓力發(fā)展的泥石流侵蝕力學(xué)模型，并通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)和Illgraben流域?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該模型的有效性。結(jié)果表明：（1）對(duì)于潮濕溝床，由于高孔隙流體壓力的發(fā)展，基底剪切和碰撞應(yīng)力共同控制著泥沙侵蝕；對(duì)于干燥溝床，僅碰撞應(yīng)力對(duì)泥沙侵蝕起控制作用，根本原因在于基底剪應(yīng)力不足以克服剪切阻力；（2）對(duì)于剪切驅(qū)動(dòng)的侵蝕溝床，孔隙流體壓力通過(guò)降低剪切阻力促進(jìn)侵蝕；對(duì)于碰撞驅(qū)動(dòng)的侵蝕溝床，孔隙流體壓力則通過(guò)增加其劈裂深度促進(jìn)侵蝕。
本研究提出了泥石流侵蝕過(guò)程中動(dòng)態(tài)流體壓力反饋強(qiáng)弱的評(píng)價(jià)指標(biāo)Deborah數(shù)，構(gòu)建了考慮基底剪應(yīng)力、碰撞應(yīng)力和基床孔隙流體壓力發(fā)展的侵蝕動(dòng)力學(xué)模型，闡明了孔壓發(fā)展趨勢(shì)對(duì)基底剪切和碰撞應(yīng)力的侵蝕影響。
論文鏈接：Geophysical Research Letters, 51, e2024GL108583. https://doi.org/10.1029/2024GL108583
Earth and Planetary Science Letters, 62, 119404. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2025.119404
部分研究成果圖片：
圖1 泥石流基底剪切和碰撞應(yīng)力特征
圖2 泥石流基底剪切和碰撞力學(xué)模型
圖3 泥石流侵蝕模型現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證
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