Analysis of the rainfall threshold for post-fire debris flow initiation: A case study of the debris flow at Ren’eyong gully in Xiangcheng County, Sichuan Province
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摘要:
2014年6月1日，中国西南中横断山区仁额拥沟遭受了一次森林大火，火后的短时低雨强降雨在3#支沟内激发了3次泥石流；2015年8月的一次强降雨在仁额拥沟的1#、2#和3#支沟及其他附近的多个更小的流域内均激发了泥石流。为了解火后泥石流的降雨响应特征，文章采用距离修正的方式处理降雨数据，对4次泥石流进行降雨过程分析，查明了流域特征对泥石流启动的作用及其对各支沟泥石流不同降雨阈值的影响。研究发现：（1）泥石流降雨阈值在火后非常低且有随时间推移而增大的趋势；（2）仁额拥沟火后泥石流具有高频率特征，其原因除了在火后天然植被的破坏后降雨对坡面径流和侵蚀效应的放大，流域本身的性质也有极大的贡献；（3）各支沟内泥石流降雨阈值差异的主要原因在于流域面积的差异，泥石流侵蚀受制于径流量大小。
Abstract:In the early summer of 2014, a wildfire ravaged the Ren’eyong valley in the central Mt. Hengduan region of southwestern China. Following the blaze, debris flows were triggered three times in branch No. 3 due to short-term, low intensity rainfall. A year later, in August 2015, a brief period of high-intensity rainfall generated debris flows not only in branch No.3, but also in branch No. 1 and No. 2, as well as several smaller basins in the vicinity. To investigate the rainfall response characteristics of post-wildfire debris flow, the distance correction method was used to process the rainfall data. By analyzing the rainfall patterns of four debris flow events, the reseachers were able to identify the effects of watershed characteristics on the initiation of debris flow and its influence on different rainfall thresholds in each branch. The study found that: 1） Post fire debris flows can occur at a low rainfall threshold, which tends to increase over time. 2） The Ren’eyong valley experience high-frequency post fire debris flows, which can be attributed not only to the amplification of slope runoff and erosion caused by rainfall after the destruction of natural vegetation due to the wildfire, but also to the geological and geomorphic conditions of the area. 3） The rainfall threshold in each branch is primarily dependent on the drainage area, as the magnitude of discharge controls the entrainment.
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•特别致谢•
2020年，54位审稿专家付出很多时间和精力为本刊审读稿件，为提高期刊学术质量做出了重要贡献。编辑部全体成员对所有参与审稿的专家表示最衷心的感谢！
表 1 2020年度《中国地质灾害与防治学报》审稿专家（按姓氏笔画为序） 姓名 单位 姓名 单位 马凤山 中国科学院地质与地球物理研究所 张永双 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 王 清 吉林大学 张永波 太原理工大学 王文沛 中国地质环境监测院 张志龙 中国矿业大学（北京） 王贤能 深圳市工勘岩土集团有限公司 张鸣之 中国地质环境监测院 王树仁 河南理工大学 陈红旗 中国地质环境监测院 王桂杰 中国地质环境监测院 陈昌彦 北京市勘察设计研究院有限公司 王雁林 陕西省国土资源厅地质环境处 陈洪凯 枣庄学院 牛瑞卿 中国地质大学（武汉） 佴 磊 吉林大学 齐 干 中国地质环境监测院 赵文祎 中国地质环境监测院 邢爱国 上海交通大学 赵鲁强 中国气象局公共气象服务中心 朱赛楠 中国地质环境监测院 胡凯衡 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 乔建平 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 胡卸文 西南交通大学 向喜琼 贵州大学 胡新丽 中国地质大学（武汉） 刘东升 重庆市地质矿产勘查开发局 姜月华 中国地质调查局南京地质调查中心 刘希林 中山大学 夏元友 武汉理工大学 闫金凯 中国地质科学院 钱江澎 四川省地质工程勘察院 江 耀 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 徐则民 昆明理工大学 许国辉 中国海洋大学 唐辉明 中国地质大学（武汉） 孙文洁 中国矿业大学（北京） 黄波林 三峡大学 孙亚军 中国矿业大学 曹修定 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 孙红福 中国矿业大学（北京） 龚士良 中国地质调查局地面沉降研究中心 李 忠 防灾科技学院 韩 冰 中国地质环境监测院 李树志 中煤科工集团唐山研究院有限公司 喻孟良 中国地质环境监测院 肖锐华 中国地质环境监测院 程国明 中国地质环境监测院 何发亮 中铁西南科学研究院有限公司 温铭生 中华人民共和国应急管理部 余志山 甘肃省地质环境监测院 谭维贤 内蒙古工业大学 邹正盛 河南理工大学 魏云杰 中国地质环境监测院 第八届《中国地质灾害与防治学报》优秀论文评选结果
为了鼓励广大作者撰写高质量的科技论文, 推动我国地质灾害防治工程行业的学术交流, 提升和扩大《中国地质灾害与防治学报》的办刊质量与影响力, 《中国地质灾害与防治学报》编辑部从2013年起开展优秀论文评选活动。
评选活动遵守客观公正, 严格筛选, 优中选优的原则。 由责任编辑提出推荐名单, 并参考一年中论文的被引频次、下载次数和影响程度, 经编辑部认真初评和复评, 按得票高低评选出优秀论文。
2019年《中国地质灾害与防治学报》发表论文112篇, 从中评选出第八届《中国地质灾害与防治学报》优秀论文20篇。希望获奖作者再接再厉, 开拓创新, 为推动我国地质灾害防治工程学科的发展继续努力！
表 2 第八届《中国地质灾害与防治学报》优秀论文名单（2019年发表）题目 作者 期刊 中国西藏金沙江白格滑坡灾害研究 王立朝，温铭生，冯振，孙炜锋，魏云杰，
李俊峰，王文沛第一期 库水位波动及降雨作用下巫峡干井子滑坡流-固耦合特征及稳定性分析 梁鑫，殷坤龙，陈丽霞，康璇，杨永刚，张亮 第一期 汉江孤山航电枢纽工程区近坝滑坡稳定性分析及防治工程建议 王启国 第一期 基于不同因子分级法的滑坡易发性评价——以湖北远安县为例 闫举生，谭建民 第一期 基于函数赋值模型与模糊综合评判法的单沟泥石流危险性评价 尚慧，王明轩，罗东海，冯皎，王爱军，薛跃明 第一期 地质灾害无人机调查数据管理云平台建设 马娟，张鸣之，韩冰，黄喆，石爱军 第一期 高分二号卫星数据在地质灾害调查中的应用——以重庆万州区为例 董文，潘建平，阳振宇，夏鑫，张定凯，
向淇文，曹建虎，廖振环第一期 邻近输电塔路堑边坡失稳风险定量评估及加固工程设计优化 林阿娜，王浩，颜斌，戴旭明，胡燮，赵小盘，王晨 第二期 单体危岩崩塌灾害危险性评价——以贵州威宁县新发乡樊家岩为例 武中鹏，刘宏，董秀群，邓凯伦 第二期 降雨和库水联合作用下边坡稳定性变化规律 徐翔，王义兴，方正 第二期 秦望山隧道南口高陡岩质边坡稳定性分析及治理效果评价 郝社锋，蒋波，喻永祥，宋京雷，徐昊，孙少锐 第二期 黄土湿陷系数影响因素的相关性分析 朱凤基，南静静，魏颖琪，白兰 第二期 地质灾害防治标准化建设的思考 刘传正 第三期 重庆甑子岩崩塌落石动力学特征及危险性分区 孙敬辉，石豫川 第三期 基于离散元的含软弱夹层岩质边坡滑移机理分析 范昊天，孙少锐，王亚山，张纪星，刘宝生 第三期 广西桂林市规划中心城区岩溶发育特征及分布规律 江思义，吴福，刘庆超，李海良，吴莹莹 第三期 降雨引发的兰州黄土滑坡时空规律分析和临界降雨量预测 朱晓霞，张力，杨树文 第四期 湖北武汉典型地区岩溶发育特征分析 李慧娟，金小刚，涂婧，魏瑞均，李海涛，杨涛 第四期 广西桂林市规划中心城区岩溶塌陷易发性评价 吴福，江思义，刘庆超，何源，李海良 第五期 湖北武汉岩溶塌陷时空分布规律及其影响因素分析 涂婧，魏瑞均，杨戈欣，刘长宪，金小刚，李海涛 第六期 -
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图 1 研究区地理位置及相关信息
Figure 1. Location of the Ren’eyong valley and related information of the study area
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图 10 非火烧区与火烧区坡积物对比
Figure 10. Comparison of slope sediments in non-fire area and fire areas
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图 11 火后泥石流的携带坡面烧毁的植被
Figure 11. Site photo of the burned vegetation carried by post-fire debris flow
表 1 1#—3#支沟基本信息
Table 1 Geographic information of branches No.1−No.3
编号 流域面积/km2 沟长/m 平均坡度/（°） 1# 0.37 544 27 2# 0.73 755 26 3# 2.30 836 15 
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表 2 1#—3#支沟火烧强烈程度及面积统计
Table 2 Summary of fire severity classification and affected areas of branches No.1−No.3
编号 火烧面积/km2 轻度火烧/km2 中度火烧/km2 1#支沟 0.31 0.21 0.10 2#支沟 0.64 0.45 0.19 3#支沟 2.11 0.6 1.51
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表 3 泥石流基本情况
Table 3 Basic property information of the debris flows
序号 时刻 位置 冲出量
/（104 m3）前期3 d
降雨量/mmDF1 2014年6月8日16:08 3# 0.8 1.11 DF2 2014年6月30日16:00 3# 1.4 14.84 DF3 2014年7月10日23:20 3# 0.5 0.81 DF4 2015年8月24日19:43 1#、2#、3# 2.2 39.97
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表 4 3处雨量站基本情况
Table 4 Summary of the basic property information of the three rain gauges
序号 气象站名 海拔/m 距泥石流沟
距离/km精度/mm 1 正斗站 2858 4.10 0.1 0.577 2 热打站 3363 5.56 0.1 0.313 3 阿都站 2783 9.40 0.1 0.110
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