论文标题：Alpine Catchments’ Hazard Related to Subaerial Sediment Gravity Flows Estimated on Dominant Lithology and Outcropping Bedrock Percentage

论文链接：https://www.mdpi.com/2624-795X/5/3/34

期刊名：GeoHazards

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/geohazards

研究背景

阿尔卑斯山区频繁发生的沉积物重力流(SGFs)和沉积物流体流(SFFs)对当地居民生活和基础设施构成严重威胁。传统研究方法主要关注流变学特征的实验室模拟或二维/三维传播模型，或仅考虑流域形态参数等单一因素，缺乏对现象整体性质(包括触发条件和形成因素)的全面认识。意大利皮埃蒙特环境保护局的Davide Tiranti博士及其团队在《GeoHazards》发表最新研究，通过多学科交叉分析方法，整合地质、地貌、气象等多源数据，建立了基于流域主导岩性和基岩出露率的分类体系，为解决阿尔卑斯山区沉积物重力流灾害评估难题提供了新思路。

研究内容

研究团队选取意大利西部阿尔卑斯山苏萨谷地的78个流域作为研究对象，这些流域共记录了614次历史流动事件(1728-2023年)。通过交叉分析岩性、地质力学、地貌和形态特征等参数，并与沉积物重力流沉积的沉积学、形态特征以及降雨数据相关联，建立了全新的分类方法。研究发现，流域基岩出露率是决定流动过程类型的关键因素——当基岩出露率超过20%时，发生高浓度流的可能性增加；当达到55%时，则更可能发生泥石流。这一发现突破了传统形态计量学分类的局限，表明基岩出露率比流域形态更能准确预测可能发生的流动过程类型。

研究将流域划分为三类岩性主导组：细粒片状变质岩(FMBR)、块状碳酸盐岩(MCBR)和粗粒结晶岩(CCBR)。FMBR流域产出的松散物质富含黏土成分，易形成具有黏聚性的沉积物重力流；MCBR流域产生中等量的松散物质和黏土质沉积物；CCBR流域则主要产生大块岩石，黏土含量极低。这三类流域在冲积扇形态、沉积特征、发生频率和触发降雨阈值等方面均表现出显著差异。例如，FMBR流域的冲积扇面积占流域面积的20%，坡度适中且形状不规则；MCBR流域的冲积扇面积仅占5%，但分布广泛且坡度平缓；CCBR流域的冲积扇面积占10%，顶端区域坡度陡峭，呈水滴状。

研究还分析了历史事件的季节性分布和触发降雨阈值。FMBR和MCBR流域的沉积物重力流主要发生在夏季(JJA)，分别占总事件的67%，而CCBR流域的事件在各季节分布较均衡。在触发降雨阈值方面，CCBR流域需要极高的降雨强度(平均50毫米/小时)，FMBR流域仅需20毫米/小时，MCBR流域居中为30毫米/小时。这些发现为区域灾害预警提供了重要参数依据。

研究总结

这项研究通过多学科综合方法，揭示了阿尔卑斯山区沉积物重力流灾害的形成机制和关键控制因素。建立的基于岩性和基岩出露率的分类体系，不仅能够更准确地预测不同流域可能发生的流动过程类型，还能评估其相对危险程度。研究发现CCBR流域虽然发生频率低(平均间歇期25年)，但由于流动强度大，危险性最高；MCBR流域危险性中等；FMBR流域虽然活动频繁(平均间歇期6年)，但强度较低，危险性相对最小。这一分类体系具有广泛的适用性，可适应不同地质气候条件下的区域特点，为山区灾害风险管理和防治措施规划提供了科学依据。该研究的创新之处在于突破了传统单一因素分析方法的局限，通过整合地质、地貌、气象等多源数据，建立了更全面、更准确的沉积物重力流灾害评估框架，对阿尔卑斯山区及其他类似地区的灾害防治工作具有重要指导意义。

GeoHazards期刊介绍

主编：Prof. Dr. Zhong Lu, Roy M. Huffington Department of Earth Sciences, Southern Methodist University, Dallas, TX 75275, USA

Dr. Tiago Miguel Ferreira, Instituto Superior Técnico (IST), University of Lisbon, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisbon, Portugal

期刊发表范围涵地球物理/地质灾害、气候及气候变化相关灾害、气象灾害、水文灾害、块体运动灾害以及人为和技术灾害等研究领域。自2020年创刊以来，被ESCI、Scopus、GeoRef等多个权威数据库收录。