中國科學院東川土石流觀測研究站

中國科學院東川土石流觀測研究站（簡稱“東川站”）(Dongchuan Debris Flow Observation and Research Station,Chinese Academy of Sciences)、雲南東川土石流國家野外科學觀測研究站位於中國著名的蔣家溝下游、大凹子的右岸，在雲南省昆明市東川區綠茂鄉境內。東川站以土石流觀測和實驗為基礎，開展土石流基礎理論和土石流減災技術研究。是國內外土石流研究與防治的重要基地。

基本介紹

• 中文名：中國科學院東川土石流觀測研究站
• 外文名：Dongchuan Debris Flow Observation and Research Station,Chinese Academy of Sciences
• 簡稱：東川站
• 屬性：土石流研究與防治的重要基地

地理位置

中國科學院東川土石流觀測研究站（簡稱“東川站”）(Dongchuan Debris Flow Observation and Research Station,Chinese Academy of Sciences)、雲南東川土石流國家野外科學觀測研究站位於中國著名的蔣家溝下游、大凹子的右岸，東經103°08’，北緯26°14’ ，在雲南省昆明市東川區綠茂鄉境內，距東川區府所在地銅都鎮30km，距離昆明城區190km。

中國科學院東川土石流觀測研究站地理位置

歷史沿革

東川站從1961年開始建站，在原東川礦務局、中國科學院蘭州冰川凍土研究所和中國科學院成都山地災害與環境研究所以及其他相關生產、教學和科研單位人員幾十年的艱苦奮鬥和努力下，於1988年成為中國科學院首批5個野外開放台站之一，1991年經國家有關部委和中國科學院的檢查評議獲優勝第一名，榮獲中國科學院優秀台站；2000年進入國家重點野外觀測站。

中國科學院東川土石流觀測研究站徽標

歷史階段; (起止年)	基礎階段; (1961～1971)	鞏固階段; (1972～1977)	發展階段; (1978～1987)	開放基地階段; (1988～至今 )
主持單位	東川礦務局	中國科學院蘭州冰川凍土研究所	中國科學院成都地理研究所(成都山地災害與環境研究所的前身)	中國科學院東川土石流觀測研究站
參加單位	鐵二院、; 鐵科院西南所、; 中科院7個研究所(蘭州冰川所、成都地理所等)	東川礦務局; 北京大學等	東川礦務局等	清華大學、 北京大學、; 中科院系統、水科院泥沙所、; 雲南地理所、日本京都大學、; 美國聯邦地調局等
主要觀測和實驗研究項目	降水、流態、流速、泥位、沖淤、樣品分析等	降水、流態、流速、泥位、沖淤、樣品、分析、衝擊力、工程實驗等	形成、運動、動力、沖淤、樣品實驗分析、預報和警報試驗、治理試點和效益觀測、小水槽實驗等	土石流發生、運動、堆積機理與過程等基礎性觀測實驗、模型實驗、預測、預報、警報、綜合防治、退化環境修復、灘地開發利用等
主要儀器設備系統	自記雨量計、測流纜道、手工取樣筒、經緯儀	自記雨量計、測流纜道、衝出力儀、靜切力儀、粘度計、測泥位重錘、經緯儀	遙測雨量計、超音波泥位計、測速雷達、遙測數傳衝擊力儀、電動鉛魚式土石流取樣器、土石流地聲測定裝置等	降雨監測網、超音波測深儀、大型採樣纜道及控制系統、靜力流變實驗分析系統，地聲和超音波遙測警報系統、攝像機、全站儀、GPS、衝擊力儀、二向力儀、大小水槽、循環實驗系統等，正研製自動觀測系統等
運動要素; 觀測位置	紅山咀; 1965年移至大凹子溝口以下	大凹子溝口以下	大凹子溝口以下	大凹子溝口以上下100米
主要參加人數	6～26	15～23	15～26	25～35

研究方向

東川站以土石流觀測和實驗為基礎，開展土石流基礎理論和土石流減災技術研究，主要研究方向如下：

粘性土石流流動實驗

（1）研究土石流源區土體物理、力學特徵以及在水分作用下的變化過程，揭示土石流形成機理，推動土石流預測預報理論與技術的發展。

（2）研究土石流動力學和靜力學特徵，建立土石流運動方程，揭示土石流運動機理和輸沙特徵，為土石流工程防治技術提供理論基礎和技術參數。

（3）研究土石流堆積過程和沉積規律，為在土石流作用下的山區河谷土地開發利用提供理論基礎。

（4）研究乾旱河谷生態環境退化機理及恢復、重建理論與技術。環境退化與破壞可以加劇或導致土石流災害，土石流災害又可以造成環境的破壞與退化，二者相互作用。通過對東川土石流流域極度退化的生態環境進行監測研究，探討二者相互作用機制，尋找生態環境恢復重建及抑制土石流災害的新途徑。

泥石顆粒分析實驗

（5）研究植被固土穩坡機理。蔣家溝土石流固體物質主要供給方式為滑坡和崩塌，揭示和闡明植被固土穩坡的機理，對採用科學、合理的生物工程措施，抑制滑坡、崩塌活動，限制土石流形成與規模具有重大的理論意義和現實意義。

觀測內容

根據東川站的主要研究方向，東川站開展如下內容的觀測：

數字式自記雨量計

（1）土石流形成觀測

1）降水觀測

2）土壤含水量觀測

3）土壤水勢觀測

4）土壤孔隙水壓力觀測

5）攝像監測

（2）土石流運動觀測

1）土石流常規運動觀測

2）土石流表面流場的觀測

3）土石流過程和泛濫範圍觀測

土石流動態監測攝像系統

（3）土石流堆積、侵蝕和溝道演變觀測

（4）土石流靜力學觀測和實驗

1）土石流取樣觀測

2）土石流樣品分析實驗

（5）土石流衝擊力觀測和實驗

（6）徑流場觀測

（7）小江水文觀測

觀測實驗設備

東川站擁有半自動化土石流野外觀測研究系統與設備、多功能土石流野外實驗場，以觀測和實驗為主要手段，開展各類土石流發生、運動、堆積機理與過程等基礎性研究和土石流發生預測預報、警報系統、綜合防治等套用基礎及套用研究。是國內外土石流研究與防治的重要基地。

土石流運動力學實驗裝置

國際合作

東川站與美國、日本、俄羅斯、英國、瑞士、奧地利、委內瑞拉、秘魯、紐西蘭等美洲、歐洲、亞洲、澳洲的十多個國家有合作交流關係，每年都有國外專家學者來站進行研究和交流。

美國學者參觀實驗室

研究生培養

東川站十分重視人才培養，擁有碩士點、博士點和博士後流動站，截止2009年，已培養碩士生35多人，在讀碩士生12人，已培養博士生11人，在讀博士生和博士後14人，同時還將青年職工送往國內外著名高校攻讀博士學位或進修，用以提高東川站科研隊伍的整體素質。

執行站基金課題

成果與貢獻

通過長期的觀測實驗研究，東川站在土石流觀測實驗方法與技術，基礎資料積累，土石流發生、流動、堆積機理研究，預警報技術開發與套用，減災工程實踐，退化生態環境改良修復以及荒灘土地利用等方面取得了一系列重要的創新性成果，部分達到國際先進或領先水平。比如同步測到了土石流浪速、泥位、衝擊力、地聲和沖淤的變化過程；提出了緩坡土石流和陡坡土石流的發達過程模型；較全面地探討了土石流的侵蝕、搬運與乾堆積過程；較深入地分析了土石流的流態和流變特徵；建立了土石流流速、流量、衝擊力計算公式；提出 了顆粒散體重力流模型；探討了土石流起動機理和起動模型；較系統地提出了土石流規模預測的理論與方法；率先建立了暴雨土石流預報模式，其準確率達85%，預報提前時間達20多分鐘；開發成功準確率達90%的土石流地聲報警和超音波泥位報警系統，並套用於長江上游地區；對30餘條土石流溝實施綜合治理成功；探索出了土石流防治工程可行性評估的模型實驗系統技術與方法，為某土石流防治工程節約投資達24%。多項成果獲得省、部級科技進步獎，出版專著近20部，發表論文300餘篇，主辦和協辦國內、國際學術會議18次，“雲南東川土石流的形成發展、運動規律及綜合治理研究”等17項成果獲國家、中科院和省部委等嘉獎。

東川站後山生物防治前

土石流徘導槽

東川站後山生物防治後

東川站的科研工作，為土石流學科和山地災害學科的創立與發展做出了不可替代的突出貢獻，取得了良好的減災、經濟和生態效益，並為國家減災與生態環境建設巨觀決策提供了重要的科學依據。