关于滑坡堰的形成和影响 - 最新研究成果

山区深窄峡谷的河道被岩土体所阻塞是很常见的。在滑坡坝突然破坏的情况下，滑坡坝可能对下游人们的生命和财产造成严重威胁。自Costa和Schuster（1988）和Korup（2002）的基准评估发表以来，越来越多的研究关注滑坡坝的形成、稳定性和短期影响。 该综述结合了所有这些研究的见解，建立在目前滑坡坝概念的基础上，并提出了统一术语和分类的方法。另外，我们还从文献数据编制了一个新的全球数据库。它包含了自1900年以来形成的410个滑坡坝，体积大于100万立方米，因为这些数据条目最完整。 这些数据表明，坝的寿命与形成坝的滑坡类型等因素有关。那些由岩石/碎石崩落和岩石滑坡形成的坝具有最长的寿命。然而，在大坝形成后，滑坡类型或物质对大坝寿命的影响会随着时间的推移而减弱。为确保下一代数据库的一致性，我们建议制定数据收集指南，以提供评估大坝稳定性和控制因素的坚实基础。我们的审查还产生了一个初步的滑坡坝稳定性分类矩阵，结合了地形设置和大坝体内部结构。此外，对文献中提出的各种地貌稳定指数进行评估，以评估其在评估大坝形成和稳定性方面的适用性和局限性，表明它们可以合理地预测大坝形成的概率，但需要进一步评估其在寿命估计中的应用。总结了滑坡坝在短期、中期和长期内的地貌影响，并以关键示例进行了说明。最后，为了更好地理解控制大坝稳定性的因素，我们建议：（1）在未来的案例研究中包括大坝组成和沉积结构，（2）维护和更新全球数据库以进行可靠的统计分析，（3）改进滑坡坝稳定性指数并测试不同滑坡类型的适用性，（4）研究与一个流域中多个大坝相关的危险级联。对于长期的景观演化研究，我们建议：（5）量化与滑坡坝相关的陆地泥沙通量，（6）在河道剖面中检测古老的滑坡坝，（7）进一步利用以前的蓄水区的沉积档案。

首先，这篇关于滑坡堰的评论统一了文献中广泛使用的术语，并建议在未来的标准化中使用它们，以便进行合理的方法和数据交叉比较。此外，我们建议创建一个可引用的 滑坡堰术语百科全书 ，供交叉参考。其次，我们审查了现有的分类模式，并提出了一个初步的 滑坡堰稳定性分类矩阵 ，可用于应急响应。我们整理了现有的滑坡堰塞湖清单，并创建了一个全球性的 滑坡堰塞湖数据库 ，包括自1900年以来容积大于106立方米的410个案例。基于这个新的数据库，我们对滑坡堰塞湖形成和稳定性的各种地貌指标进行了审查和比较。然而，这些指标中没有一个是令人满意的。目前的 挑战是开发一个具有最少的输入参数且表现良好的坝体稳定性指标 ，主要因为坝体构成材料的岩土工程特性通常不可用。尽管有越来越多的关于滑坡堰塞湖案例研究和基于事件和区域的滑坡清单的出版物，但很少有滑坡堰塞湖有完整的数据记录（例如触发因素、破坏机制、准确的寿命、堰塞滑坡类型、坝体稳定的关键参数等），这阻碍了我们更好地理解坝体形成条件和稳定性评估。最后，我们审查了滑坡堰塞湖的短期和长期影响。以下是我们认为最重要的研究挑战和可能的未来研究方向：

1. 大多数滑坡堰塞坝的分类基于形态特征，而忽略了堰塞坝的构成和内部地质结构。鼓励研究不同类型滑坡形成的更多经典案例和新的现场测量方法（如地球物理方法），这将有助于创建一个更好的分类，更好地为滑坡堰塞坝稳定性评估服务。

2. 维护和更新全球数据库，尽可能增加案例研究的数据条目，为任何失效机制和寿命研究提供坚实的统计基础，并为模型和风险评估提供充分和代表性的输入参数。应该将气候事件和地震触发的滑坡分开，以研究它们的形成和失效。

3. 到目前为止，滑坡堰塞坝的稳定性指标基于异质数据集，需要对不同材料、地质构造和气候环境下的滑坡堰塞坝进行优化和测试，并针对不同规模的事件进行区分。物理模型和数值模型的堰塞坝形成、失效以及水和泥石流的路线非常需要。

4. 需要更多的工作来研究多个水坝的影响，以及它们是否在空间和时间上聚集（以及如何通过约会方法来真正解决聚集与序列之间的区别），以及它们如何影响其下游邻居的稳定性和危害级联。

5. 山体滑坡堰塞体的灾难性破坏和随之而来的爆发性洪水增加了山区河流的泥沙输送量。量化这种陆地泥沙通量并将其与总泥沙预算联系起来，以及对长期造山过程进行研究，值得特别关注。未来的研究应与分离限制或输运限制模型相关的方法相结合，这些方法可以系统地估算沉积体积和分数，使我们能够解决关键控制因素的侵蚀速率，并以时间通量的方式理解沉积物级联。

6. 在河流剖面中检测古老的山体滑坡堰塞体，并区分由山体滑坡堰塞和其他驱动因素（构造、气候、基准面和岩性信号）引起的knickpoints，是开发完整了解大规模山体滑坡堰塞体如何影响侵蚀和河流地貌的关键。需要更多的研究工作来开发可扩展的景观演化模型。

7. 进一步开发湖泊沉积物将有助于重建古环境和古地震事件，以及它们在长期景观演化中的信号。