北京
8月26日，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遭受重大冲击，造成人员伤亡和失联，灾情牵动人心。
中国2/3的国土是山地，从云贵高原到青藏高原边缘，地质灾害的隐患始终存在。今天，就让我们从科学角度，读懂泥石流背后的机理。
植被：泥石流的“天然防线”
植物的根系在山体的土壤中像网状交织时，能固结土壤形成一个整体，这就加固斜坡和固定了陡坡，从而减少了滑坡、泥石流和山洪的发生。反之，植被遭破坏，就会使土石成为“一盘散沙”而容易坍塌形成泥石流。草木的干、枝、叶、根包括枯枝落叶都可以贮存不少水分，由于这种贮水作用，就减少了流走的雨水。
泥石流形成的热胀冷缩原理
物体热胀或冷缩时，要产生巨大的应力，它会使岩石破裂、松散。夏季高温下热胀的岩石，在温度较低的暴雨浇注之下突然冷缩，接着急剧破裂、松散，在重力作用下沿着陡峭的山体“奔流而下”。
但如有植被遮蔽，由于植物叶子的蒸发作用和呼吸作用，植被处将形成湿度较大的小“气候”，而且水土保持作用使地下浅层保有充足的水分。由于水的热容量很大，植被就成了它下面土石的“隔热层”，有效降低了土石温度，阻止了“暴雨浇热石”引起的岩石爆裂。
艾里定律：泥石流威力的“放大器”
流体动力学中的艾里定律指出：水流的速度增加到n倍，能冲走一般形状的物体的重量，就增加到n的6次方倍，比如两水流的速度为4:1，那么能冲走一般形状石头的重量就是4096:1！泥石流发生后，重力势能转化为巨大动能，威力无比地裹挟沿途杂物，使最终壅塞物的总量远大于当初泥石流的总量，形成能阻断河流的堰塞体。
四川地震时形成的唐家山堰塞湖
当泥石流堵塞河谷、河床之后，就形成类似水库大坝的挡水体。持续不断的来水，会使堰塞坝上游的水位远高于下游，使坝体承受不住巨大的侧向压力差而轰然倒塌。根据流体力学中的连续原理，堰塞湖形成后上游水位不断升高，下游水位会急剧降低并最终断流，民众可根据这些特征提前判断险情。
科学防灾：与时间的赛跑
防治地质灾害，是一场与时间的赛跑。地质灾害发育规律会被转化为预警模型和基础数据，内置于监测预警平台中。国家地质环境监测站点获取实时强降雨数据叠加在环境脆弱区时，系统会自动生成气象风险预警分区图，提前锁定地质灾害可能发生的区域。
面对已发现的隐患，地质灾害防治专家们化身“山体医生”，在滑坡体上打入抗滑桩，铺设排水管网以疏通“血管”，加固坡面锚索以缝合“伤口”。而群测群防制度，正成为防治地质灾害的有力武器。
从读懂大地的“危机信号”，到第一时间转移群众，科学防灾的每一步，都在为生命争取时间。
愿吉隆平安
也愿这些知识能让更多人远离地质灾害的威胁
责任编辑｜赵青云 李雅欣
运营编辑｜李雅欣
质量审核 | 原飞燕
图文来源 | 《知识就是力量》杂志《泥石流、堰塞湖中的科学》，撰文/陈仁政；《地质灾害防治专家的科研日常》，撰文/龚凌枫（中国地质调查局成都地质调查中心〔西南地质科技创新中心〕），原文有删改，原创作品转载请注明来源。
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泥石流、堰塞湖中的科学
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