中国科学院东川泥石流观测站

中国科学院东川泥石流观测研究站

 

  Dongchuan Debris Flow Observation and Research Station,

  Chinese Academy of Sciences

  中国科学院东川泥石流观测研究站

  站长:周公旦 副研究员

  E-mail:gordon@imde.ac.cn

  副站长:洪勇 高级工程师

  E-mail: yhong@imde.ac.cn

  野外站址:云南省昆明市东川区铜都镇绿茂乡蒋家沟内

  野外站电话:0871-2412127

一、地理位置

中国科学院东川泥石流观测研究站(简称东川站)位于我国著名的蒋家沟下游、大凹子的右岸,东经103º08’,北纬26º14’ ,在云南省昆明市东川区绿茂乡境内,距东川区府所在地铜都镇30km,距离昆明城区190km。

 

二、历史沿革

简称东川站从1961年开始建站,在原东川矿务局、中国科学院兰州冰川冻土研究所和中国科学院成都山地灾害与环境研究所以及其他相关生产、教学和科研单位人员几十年的艰苦奋斗和努力下,于1988年成为中国科学院首批5个野外开放台站之一, 1991年经国家有关部委和中国科学院的检查评议获优胜第一名,荣获中国科学院优秀台站;2000年进入国家重点野外观测站。

 

 

三、研究方向

东川站以泥石流观测和实验为基础,开展泥石流基础理论和泥石流减灾技术研究,主要研究方向如下:

1)研究泥石流源区土体物理、力学特征以及在水分作用下的变化过程,揭示泥石流形成机理,推动泥石流预测预报理论与技术的发展。

2)研究泥石流动力学和静力学特征,建立泥石流运动方程,揭示泥石流运动机理和输沙特征,为泥石流工程防治技术提供理论基础和技术参数。

3)研究泥石流堆积过程和沉积规律,为在泥石流作用下的山区河谷土地开发利用提供理论基础。

4)研究干旱河谷生态环境退化机理及恢复、重建理论与技术。环境退化与破坏可以加剧或导致泥石流灾害,泥石流灾害又可以造成环境的破坏与退化,二者相互作用。通过对东川泥石流流域极度退化的生态环境进行监测研究,探讨二者相互作用机制,寻找生态环境恢复重建及抑制泥石流灾害的新途径。

5研究植被固土稳坡机理。蒋家沟泥石流固体物质主要供给方式为滑坡和崩塌,揭示和阐明植被固土稳坡的机理,对采用科学、合理的生物工程措施,抑制滑坡、崩塌活动,限制泥石流形成与规模具有重大的理论意义和现实意义。

 

四、观测内容

根据东川站的主要研究方向,东川站开展如下内容的观测:

1)泥石流形成观测

1)降水观测

2)土壤含水量观测

3)土壤水势观测

4)土壤孔隙水压力观测

5)摄像监测

2)泥石流运动观测

1)泥石流常规运动观测

2)泥石流表面流场的观测

3)泥石流过程和泛滥范围观测

3)泥石流堆积、侵蚀和沟道演变观测

4)泥石流静力学观测和实验

1)泥石流取样观测

2)泥石流样品分析实验

5)泥石流冲击力观测和实验

6)径流场观测

7)小江水文观测

 

五、观测实验设备

东川站拥有半自动化泥石流野外观测研究系统与设备、多功能泥石流野外实验场,以观测和实验为主要手段,开展各类泥石流发生、运动、堆积机理与过程等基础性研究和泥石流发生预测预报、警报系统、综合防治等应用基础及应用研究。是国内外泥石流研究与防治的重要基地。

 

六、国际合作

东川站与美国、日本、俄罗斯、英国、瑞士、奥地利、委内瑞拉、秘鲁、新西兰等美洲、欧洲、亚洲、澳洲的十多个国家有合作交流关系,每年都有国外专家学者来站进行研究和交流。

  

七、研究生培养

东川站十分重视人才培养,拥有硕士点、博士点和博士后流动站,现已培养硕士生35多人,在读硕士生12人,已培养博士生11人,在读博士生和博士后14人,同时还将青年职工送往国内外著名高校攻读博士学位或进修,用以提高东川站科研队伍的整体素质。

 

八、成果与贡献

通过长期的观测实验研究,东川站在泥石流观测实验方法与技术,基础资料积累,泥石流发生、流动、堆积机理研究,预警报技术开发与应用,减灾工程实践,退化生态环境改良修复以及荒滩土地利用等方面取得了一系列重要的创新性成果,部分达到国际先进或领先水平。比如同步测到了泥石流浪速、泥位、冲击力、地声和冲淤的变化过程;提出了缓坡泥石流和陡坡泥石流的发达过程模型;较全面地探讨了泥石流的侵蚀、搬运与干堆积过程;较深入地分析了泥石流的流态和流变特征;建立了泥石流流速、流量、冲击力计算公式;提出 了颗粒散体重力流模型;探讨了泥石流起动机理和起动模型;较系统地提出了泥石流规模预测的理论与方法;率先建立了暴雨泥石流预报模式,其准确率达85%预报提前时间达20多分钟;开发成功准确率达90%的泥石流地声报警和超声波泥位报警系统,并应用于长江上游地区;对30余条泥石流沟实施综合治理成功;探索出了泥石流防治工程可行性评估的模型实验系统技术与方法,为某泥石流防治工程节约投资达24%。多项成果获得省、部级科技进步奖,出版专著近20部,发表论文300余篇,主办和协办国内、国际学术会议18次,云南东川泥石流的形成发展、运动规律及综合治理研究17项成果获国家、中科院和省部委等嘉奖。

 

东川站的科研工作,为泥石流学科和山地灾害学科的创立与发展做出了不可替代的突出贡献,取得了良好的减灾、经济和生态效益,并为国家减灾与生态环境建设宏观决策提供了重要的科学依据。

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