RAMMS

从尼泊尔—中国西藏边境灾害 看懂“冰川—洪水—泥石流”灾害链

2026-09-03 15:02:31 iGeo

从尼泊尔—中国西藏边境灾害

看懂冰川洪水泥石流灾害链

——GLOF两相流模型,到泥石流动力学工程模拟

2026826日,中尼边境地区发生严重洪水、泥石流灾害,西藏日喀则市吉隆县吉隆口岸受到波及。官方信息确认,尼泊尔一侧发生泥石流灾害并影响吉隆口岸,道路、通信、电力等基础设施受到严重影响。与此同时,国际媒体和初步科学分析将灾害与高山冰川/冰岩体崩塌、突发水体释放以及下游泥沙物质裹挟联系起来。具体触发链条仍在进一步核实。

如果把这场灾害仅仅理解为一次泥石流,其实很难解释它为什么能够在极短时间内形成如此大的影响范围。真正值得工程人员关注的,是一个从高山冰雪与岩体失稳开始,经过水体快速释放、沟道侵蚀、固体物质持续裹挟,最终演变为泥石流和高含沙洪流的复杂灾害链。

一、这次灾害,为什么不能只用泥石流三个字概括?

从我官方公开信息看,8月26日10时30分许,因尼泊尔一侧发生泥石流灾害,西藏日喀则市吉隆县吉隆口岸发生重大灾情;应急管理部随后启动国家地质灾害二级应急响应,并组织专业救援力量赶赴现场。西藏自治区地勘局同步开展灾情核查、动态监测、隐患排查和风险研判。

从国际公开报道和卫星分析看,灾害可能涉及约5200米高程附近的冰川/冰岩体大规模崩塌,大量冰、岩石和沉积物进入河谷后形成突发性的水—固体混合流,并沿河道向下游快速传播。但由于事件刚刚发生,触发机制和各阶段之间的定量关系仍不能视为最终结论。

因此,本文不把“冰川崩塌→冰川湖溃决洪水(GLOF)→泥石流”作为已经完全证实的事实,而把它作为目前最值得关注的灾害链假设。

层级

目前可确认/可参考的信息

工程问题

灾害现象

尼泊尔北部及吉隆口岸一带发生突发洪水、泥石流,生命线工程受损

灾害影响范围与传播路径如何确定?

可能源区

高山冰川/冰岩体崩塌被多家公开报道和初步分析关注

源区物质量有多大?是否存在多源释放?

传播过程

水、冰、岩块和泥沙进入河道后高速向下游传播

流态是否发生连续转换?

后续风险

仍需警惕河道堵塞、次生滑坡、泥石流和二次洪水

首轮灾害后如何重新评估风险?

本节事实依据:应急管理部、新华社、西藏自治区地勘局等公开信息;灾情数字和触发机制以官方后续通报及科学调查为准。

二、最值得关注的概念:一场灾害中,流体可以变身

当大量水体进入复杂山地河谷后,为什么会在传播过程中不断改变流态?

图片关键词

1 GLOF论文中的典型流态转换示意:从泥流到泥石流,再到固液分离后的下游洪流

图源:Meyrat et al., Landslides, 2024Fig.1。本文用于解释高山水固体灾害链机制。

论文描述的典型过程可以概括为:初始释放阶段具有较高的水体比例;随着流体沿陡峭沟道向下游运动,开始侵蚀河床和沟道两侧的松散沉积物,固体含量逐渐增加;当固体物质不断进入流体后,流态可以由泥流转变为高含沙流,进一步转变为泥石流。

而当流体进入较缓的地形后,粗颗粒开始沉积,固体与流体发生相对分离,剩余的水和细颗粒又可能继续向下游形成泥质或高含沙洪流。换句话说,灾害并不是“一股泥石流从山上冲下来”这么简单,而是一个沿程不断改变组成和性质的过程。

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2 对泥流、高含沙流和泥石流的固体浓度与流变性质进行了概念化描述

图源:Meyrat et al., Landslides, 2024Fig.2。具体浓度范围属于论文中的概念与参数化表达,不代表本次吉隆灾害的实测值。

三、为什么山地地形会决定灾害怎么变

流态转换与地形坡度、河道形态以及物源裹挟密切相关。在陡坡段,流体具有较强的侵蚀和裹挟能力,能够不断把河床和沟岸的固体物质带入流体;到了较缓的河段,流速下降,粗颗粒开始沉积,流体则可能脱离固体沉积物继续向下游运动。

这意味着同一场灾害在不同位置,可能具有完全不同的表现形式:

  • 源区:冰雪、岩体和水体快速释放,初始物质组成高度不均匀;

  • 陡峭沟道:侵蚀和裹挟增强,固体含量快速增加;

  • 峡谷段:流体被地形约束,传播速度和冲击能力可能很高;

  • 坡度降低或河谷展宽处:粗颗粒开始沉积,发生固液分离;

  • 更下游区域:可能表现为洪水、高含沙洪流或泥质流,而不再是典型泥石流。

对于吉隆这样的高山河谷环境,这个认识尤其重要:工程防灾不能只在一个点上判断“泥石流是否会到达”,而应该沿整个传播路径分析物质如何被侵蚀、裹挟、沉积和再启动。

四、泥石流其实是固体+流体的动态系统

一篇CCAMM项目报告,进一步把这个问题形式化。报告提出了“两流体-两层”数值模型,将泥石流中的固体颗粒/块石与含水流体进行区分,并通过固体胀缩性(dilatancy)、流变关系和侵蚀模型描述两者之间的相互作用。该模型使用实尺度泥石流观测进行校准,并用多个有详细资料的GLOF事件验证,包括吉尔吉斯斯坦Aksay Valley等案例。

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3 CCAMM报告中的两层概念模型:固体颗粒/块石与含水流体在空间上存在不同的组成和运动特征

图源:Meyrat, Bartelt & McArdell, CCAMM Project Report, WSL Berichte Issue 181, 2025Fig.1

这一模型的价值在于,它不再把泥石流简单看成“密度固定、流变参数固定的一股流体”,而是允许流体组成随时间和空间变化。报告指出,在复杂GLOF事件中,侵蚀可能只发生在河谷的部分区段,而且固体比例会发生显著变化;模型因此需要描述固体—流体组成的时空演化。

这正是理解本次尼泊尔灾害时最值得借鉴的地方:真正的风险并不只取决于“初始有多少水”,还取决于沿途还能卷走多少固体物质。

五、那么,工程上到底应该怎么算?——从灾害机制走向动力学模拟

除了“灾害为什么会这样变化”的物理问题,工程人员最终还需要回答另一个问题:如果发生类似事件,泥石流到底会跑多远、速度多快、流深多少、冲击压力多大?

论文3通过土耳其地震后降雨诱发的泥石流事件,展示了一个成熟的工程工作流:先通过区域易发性识别潜在源区,再针对具体事件开展RAMMS-DF动力学模拟。

这个思路可以转化为:

  • 区域尺度:DEM + 地质 + 水文 + 遥感识别潜在高风险沟道和物源区

  • 事件尺度:确定释放位置、初始物质量及可能的多源区

  • 参数尺度:通过历史灾害、现场堆积和传播距离进行参数校准

  • 动力尺度:模拟流速、流深、影响范围、冲击压力和堆积区

  • 工程尺度:把结果叠加到道路、桥梁、口岸、水电设施和居民点上

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4 RAMMS-DF工程案例示例:同一事件可同时输出最大流深、最大速度等强度指标,并沿沟道进行剖面分析。

图源:Mehmood et al., Natural Hazards, 2026Fig.13。该图是土耳其案例,不是本次尼泊尔西藏灾害的计算结果

论文明确提醒,反演得到的摩阻参数不能简单跨区域直接套用,因为物质组成、沟道形态和流域条件都会影响传播行为。这对本次事件尤其重要:如果未来要建立吉隆口岸灾害模型,必须使用本地DEM、遥感影像、现场堆积、泥痕和历史事件资料重新校准,而不能把其他地区的μ、ξ等参数直接复制过来。

六、如果对这次吉隆灾害进行完整建模,最关键的数据是什么?

目前这场灾害刚刚发生,真正意义上的工程反演还需要等待更多现场资料。但从已有研究可以提前看出,未来如果要建立事件模型,至少需要形成以下数据链:

数据

主要用途

为什么重要

高分辨率DEM/DSM

建立传播地形

峡谷宽度、坡度突变、沟道形态直接控制流态转换

卫星/无人机影像

识别源区、冲刷区、堆积区

可恢复灾前灾后地形变化

现场泥痕与堆积厚度

校准流深与沉积

是动力模型反演的重要约束

漂石、块石及沉积物粒径

判断物源组成

影响侵蚀、裹挟与流变性质

历史灾害资料

反演参数与验证

避免模型成为只计算一次的黑箱

水文/气象/冰川资料

确定初始水量和触发条件

用于约束灾害启动与峰值过程

特别值得注意的是,现场调查不应只记录“泥石流到了哪里”,还应尽可能记录沿程的冲刷深度、堆积厚度、最大泥痕高度、块石粒径和河道变化。因为这些信息最终都可能成为模型校准的边界条件。

七、一条完整的高山灾害分析路线

层次

核心问题

主要参考材料

工程输出

灾害机理

水体与固体如何沿程发生流态转换?

GLOF两相/两层模型论文

流态转换、侵蚀、沉积、固液分离

物理描述

为什么流体组成变化会改变流变性质?

CCAMM两流体两层模型

固体浓度、侵蚀和流变演化

工程预测

如果发生,最终会影响哪里?

RAMMS-DF工程模拟论文

流速、流深、冲击压力、影响范围

因此,真正完整的灾害数字化分析应该是:先理解灾害链,再确定源区和物源,最后计算传播与工程影响。

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八、这次灾害给高山工程防灾最大的启示

第一,不能把高山灾害简单按单一灾种管理。冰川、冰岩体、洪水、滑坡、泥石流和河道堵塞之间可能存在连续的因果关系。

第二,风险分析不能只看“发生概率”,还必须看“发生以后会怎么传播”。一张易发性地图只能告诉我们哪里值得关注,而动力学模拟才能进一步告诉我们灾害会沿什么路径传播、影响范围多大、强度多高,以及哪些工程对象处于高风险区。

第三,灾害发生以后,模型的价值并没有结束。首轮灾害会改变河道、增加松散物源、形成堰塞或削弱基础设施,因此灾后模型应当及时更新,从“一次事件计算”转向“持续更新的风险模型”。

而这也是此次吉隆口岸灾害最值得工程界关注的地方:未来的高山灾害防控,越来越需要把遥感、DEM、现场调查、地质分析、水文过程和动力学模拟放到同一个数字化工作流中。

结语:从“一场泥石流”重新认识高山灾害

尼泊尔—西藏边境这次灾害的最终成因和全过程,仍需要现场调查和科学研究进一步确认。但它已经给出了一个非常清晰的工程问题:在一个冰川、冻土、陡峭山地和深切河谷高度耦合的区域,一场源头失稳可能迅速演变成跨越多个灾害类型的灾害链。

从GLOF研究可以看到,水和固体之间的比例并不是固定的;从CCAMM可以看到,这种组成变化会进一步改变流变和侵蚀行为;从RAMMS工程案例则可以看到,最终仍需要把这些过程转化成影响范围、流速、流深和冲击压力等可用于工程决策的量化结果。

真正值得建立的,不是一张“泥石流危险区图”,而是一套能够描述“源区—路径—流态—强度—影响对象”的高山灾害数字模型。

RAMMS:从灾害机理走向工程风险量化

在理解“冰川—洪水—泥石流”灾害链之后,工程人员还需要进一步回答一个实际问题:如果类似灾害再次发生,它会沿什么路径传播?能够到达多远?流速和流深有多大?哪些道路、桥梁和建筑物可能受到影响?

RAMMS 是面向山地灾害动力学模拟的专业数值分析工具,其中 RAMMS::DEBRISFLOW 专门用于泥石流及高含固体浓度流动过程的模拟。通过输入数字高程模型(DEM)、潜在物源区、释放体积以及经过校准的流动参数,可以模拟灾害沿复杂山地地形的传播过程,并获得流速、流深、影响范围和堆积范围等关键结果。

对于高山泥石流、冰川湖溃决洪水(GLOF)及其可能诱发的泥石流灾害,RAMMS可以作为从**“灾害机理认识”走向“工程风险量化”**的重要工具。实际工程中,还可以结合遥感影像、现场调查、历史灾害反演和GIS数据,对模型参数进行校准,并进一步将模拟结果与道路、桥梁、居民点及其他基础设施进行叠加分析。

资料来源与说明

【论文1Meyrat G., Munch J., Cicoira A., McArdell B., Müller C. R., Frey H., Bartelt P. (2024). Simulating glacier lake outburst floods (GLOFs) with a two-phase/layer debris flow model considering fluid-solid flow transitions. Landslides, 21, 479–497. DOI: 10.1007/s10346-023-02157-w.

【论文2Meyrat G., Bartelt P., McArdell B. (2025). A dilatant two-fluid debris-flow model for hazard analysis in changing mountain environments. CCAMM Project Report, WSL Berichte Issue 181, Work package 2 – Dynamics.

【论文3Mehmood Q., Tekin S., Can T. (2026). A hybrid approach to earthquake-preconditioned debris flow: regional susceptibility and event-based hazard assessments. Natural Hazards, 122:440. DOI: 10.1007/s11069-026-08181-y.

【灾情信息】中华人民共和国应急管理部、新华社、西藏自治区地质矿产勘查开发局、西藏自治区有关部门2026826日公开信息。

【国际灾情与触发机制参考】ReutersAP2026826日公开报道。相关冰川/冰岩体崩塌机制仍应以后续科学调查和权威结论为准。

重要说明:本文是面向公众号的工程科普与方法论文章。文中所有论文案例数据、模拟结果和参数均来自相应论文,不代表本次尼泊尔西藏边境灾害的计算结果。本文不对本次事件进行未经数据验证的定量反演。

权威信息链接:应急管理部:西藏日喀则市吉隆县遭受泥石流灾害;西藏自治区地勘局:紧急驰援吉隆口岸泥石流灾害;新华社:吉隆口岸发生泥石流灾害


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