瑞士瓦莱州Blatten高位远程崩滑碎屑流成灾特征与级联放大效应

Characteristics and Cascading Effects of the Blatten Avalanche in the Swiss Alps

摘要

2025年5月28日瑞士瓦莱州布拉滕村（Blatten）上游发生高位远程冰岩崩事件，滑体体积为830万m³，运动距离为3 300 m，堆积面积为2.66 km²，滑坡堆积导致1人遇难，300名居民撤离，隆扎河堰塞断流.综合遥感调查、滑震信号解译和动力学数值模拟等方法，揭示了瑞士Blatten高位远程冰岩碎屑流动力成灾过程与级联放大效应.结果表明：（1）瑞士Blatten滑坡发生过程主要呈现为高位冰岩崩加载-冰川融化变形-高位远程碎屑流成灾3个地质演化阶段；（2）该滑坡具有强烈的级联放大效应，上部危岩体逐渐垮塌堆积于Birch冰川之上，随着冰川上覆堆积逐渐积累和冰川强度的逐渐弱化，最终发生整体失稳，造成了此次巨大规模成灾；（3）冰屑和融水显著降低了滑体运动阻力，促进碎屑流低摩阻远程致灾.综上研究，认为在高位远程滑坡调查、风险评估与早期预警中，应充分考虑多次小滑坡累积成大灾的级联放大效应，该级联放大效应将大幅提高灾害的破坏力和危害性.瑞士Blatten滑坡为我国西部山区城镇风险区划和重大工程建设中面临的高位远程地质灾害风险提供了重要警示作用.

Abstract

On 28 May 2025, a large rock-ice avalanche occurred at the Blatten village in Valais, Switzerland. The failure mobilized approximately 8.3 million m³ of material, traveled 3 300 m, and deposited over an area of 2.66 km². The Blatten avalanche caused one fatality, buried the Blatten village and dammed the Lonza River. Integrating remote sensing analysis, seismic signal interpretation and numerical modeling, this study reconstructs the event and identifies its pronounced cascade amplification effects. The failure evolved through three distinct stages: high-altitude collapse, glacier melting and deformation, and transformation into a long-runout avalanche. Progressive debris accumulation and gradual glacier weakening were the key drivers of the large-scale hazard. In addition, low-friction ice and meltwater markedly reduced motion resistance, facilitating the long-runout movement. These findings highlight the need to account for the potential of multiple small-scale failures cascading into catastrophic events in avalanche risk assessments. The Blatten disaster offers important implications for hazard zoning and the planning of major infrastructure projects in high-mountain regions of western China.

Graphical abstract

关键词

瑞士Blatten滑坡 / 失稳启动 / 级联放大效应 / 动力学分析 / LPF3D / 工程地质.

Key words

Blatten avalanche / initiation process / cascade amplification / dynamic / LPF3D / engineering geology

0 引言

2025年5月28日，瑞士阿尔卑斯Blatten地区发生高位冰岩崩灾害，该事件表现出特殊的“级联效应”（殷跃平等，2025）.5月18日至27日，Kleines Nesthorn山体海拔3 320 m位置处发生多期次垮塌，塌落的岩质碎屑堆积于Birch冰川之上.随着上覆压力增大和冰屑融化，最终于5月28日下午发生特大冰岩崩，约830万m³的冰岩碎屑体倾斜而下，沿途铲刮裹挟地面松散堆积，并形成碎屑流，最终堆积体面积达2.66 km²，摧毁了Blatten村.由于预警及时，300余名村民于灾害前近乎完成搬迁，1人遇难.分析探究其形成背景和致灾原因，对指导我国西部山区城镇风险区划和重大工程地质安全具有重要意义（Duncan et al.，2014；彭建兵等，2023； Deng et al.，2025； Petley，2025a，2025b；SwissInfo，2025）.

受全球气候变暖、极端强降雨重现期缩短、降雨增温等影响，大面积冰雪体、冻土发生融化，高寒山区冰岩崩灾害呈多发高发态势（Gruber and Haeberli， 2007； Kääb et al.， 2018； Ekström and Stark， 2013；Roe et al.， 2017；殷跃平等， 2021a；高少华等， 2024；年廷凯等，2024）.近十年来，欧洲阿尔卑斯山地区发生了多起高位远程冰岩崩灾害（Marcer et al.， 2021），引起了地质灾害研究领域的重点关注.2017年8月23日，Cengalo地区发生冰岩崩-泥石流，300万m³的冰岩体高位失稳，铲刮了60万m³的冰屑，形成冰岩碎屑流.巨大的撞击能和摩擦热促使冰屑融化，形成泥石流后，远程运动约6.5 km，在Bondo村造成了8人死亡（Mergili et al.， 2020）.2023年和2024年，Fluchthorn和Scerscen地区（Zhuang et al.， 2025）再次发生特大冰岩崩，该类型灾害已成为阿尔卑斯山区最具破坏力的地质灾害之一（Pfluger et al.， 2025）.中国喜马拉雅地区亦是高位远程冰岩崩高发区，2021年印度Chamoli冰岩泥石流致灾距离超15 km，造成超200人死亡，引起了国内外学者的广泛关注（Shugar et al.， 2021；殷跃平等，2021b）.我国西藏地区也发生了多起冰岩崩灾害，2000年4月易贡扎木弄沟发生高位冰岩崩，堆积体积近3亿m³，滑距约10 km，形成巨型堰塞湖（殷跃平，2000；Zhuang et al.， 2020；Li et al.， 2024）；2014年以来，色东普流域发生多次巨型冰岩崩事件，堵塞雅鲁藏布江，对上下游人居安全和基础设施运营造成重大威胁（刘传正等，2019；Zhang et al.， 2022；Gao et al.， 2023a）.

相较于常规岩土体滑坡，冰岩崩启动于高海拔冰川区，运动过程中势动能转化大，具有启动位置高、致灾范围大和破坏力强等特点（Schneider et al.， 2011；杨情情等，2015；Dong et al.， 2024），其特殊的含冰物质及相态转化效应，常使其表现出复杂的链动成灾过程（申艳军等，2022；Fan et al.， 2025；Zhang et al.， 2025）.高位冰岩崩一经发生，极易造成重大人员伤亡和财产损失.因此，如何分析此类高位启动、高速远程和链动成灾的特殊滑坡的成灾模式，提出隐患区早期识别和风险定量评估方法，是当今地质灾害防灾减灾的一大难题.此次瑞士Blatten冰岩崩因其特殊的级联效应和巨大的灾难性，引起了国内外学者的广泛关注.本文综合遥感调查、滑震信号解译和动力学数值模拟等方法，揭示了瑞士Blatten村高位远程冰岩碎屑流动力成灾特征与级联放大效应，认为在高位远程滑坡调查、风险评估与早期预警中，应当充分考虑多次小滑坡累积成大灾的级联放大效应，尤其是在有悬冰川分布的高陡沟谷地形影响.

1 研究区地质环境背景

研究区位于瑞士南部瓦莱州（Valais）布拉滕村（Blatten）附近，经纬度为46°24' N，7°50' E，区域内最高位置为比奇峰（Bietsch），高程3 717 m，最低海拔位置位于勒奇河谷中，高程1 355 m，属于典型高山冰川地貌，地形极为陡峭（图1）.比奇峰下方海拔3 320 m位置处为内斯特峰（Kleines Nesthorn），下方海拔2 580 m和3 000 m之间分布有面积为0.2 km²的布里奇（Birch）悬冰川，比奇峰和内斯特峰前期曾多次发生冰岩崩灾害，成为了布里奇冰川物源的主要补给来源.滑坡堆积区为阿尔卑斯山脉勒奇河谷（Lötschental），河谷三面被坡度陡峭山谷包围，滑坡最大地形垂直高差达2 000 m.勒奇河谷中有隆扎河（Lonza River）等河流流经，上游发育有阿尔卑斯山脉中最大和最长的冰川阿莱奇（Aletsch）冰川，冰川融水是勒奇河谷隆扎河的重要补给来源.

地质构造特征：滑坡区在构造位置上属于赫尔维西推覆系，其由结晶基底岩石（花岗岩、片麻岩和片岩）及上覆沉积物组成.赫尔维西推覆系可划分为上、下两个单元.下赫尔维西单元由Aar地块及其沉积盖层组成；Aar地块结晶基底被抬升并沿逆冲断层向北移动；中生代沉积盖层发生褶皱并被挤入基底岩石中；新生代盖层由复理石和磨拉石组成.上赫尔维西单元主要由两个推覆体组成：下部为Axen推覆体，上部为Drusberg推覆体.Axen推覆体主要由侏罗系组成，地层经历了强烈的褶皱变形和断裂作用；Drusberg推覆体主要由白垩纪灰岩组成.赫尔维西推覆系是典型的褶皱-推覆带，其中沉积岩序列从其花岗岩基底上剥离，并被推覆数千公里形成褶皱带.褶皱带的形成伴随着与推覆作用同时发生的多次大规模褶皱作用，这一过程导致了大量褶皱、逆冲断层、走滑断层和正断层的形成（图1b）.研究区内强震事件相对较少，附近布里格和施塔尔登曾发生多次5级以上古地震事件：布里格曾发生1755-12-09 5.7级地震、1837-01-24 5.4级地震、1924-04-15 5.2级地震、1960-03-23 5.0级地震.施塔尔登曾发生1855-07-25 6.2级地震、1855-07-26 5.5级地震、1880-07-04 5.2级地震、1855-08-24 5.0级地震（瑞士地震局）.

地层岩性与斜坡结构：滑坡区位于阿尔卑斯山脉北部边缘，阿尔卑斯山脉由欧亚板块与非洲板块碰撞形成，该区域以推覆构造和褶皱带为主，岩层破碎且断层较为发育.根据1∶50万瑞士地质图及相关资料，研究区主要出露前中生代变质岩（包括片麻岩、片岩、变花岗岩）、二叠纪侵入岩（包括花岗岩、花岗闪长岩和石英闪长岩）、中生代（三叠纪、侏罗纪和白垩纪）沉积岩、古近纪沉积岩和第四纪冰碛物.滑源区岩性主要为花岗岩，下部为片麻岩和片岩，优势构造结构面倾向为SE，产状为130°∠85°，斜坡方向为NW，斜坡结构类型属于反倾斜坡，岩体风化较为强烈.

气象水文条件：瓦莱州属于温带大陆性气候，但受海拔和地形影响，垂直气候差异显著.近年来全球气候变暖趋势明显，瑞士冰川近两年体积减少10%，2023年全球冰川融水量超6 000亿t，创历史纪录（据世界气象组织《全球水资源状况报告》）.该地区降水较为丰富，降水形式随季节和海拔变化，冬季以降雪为主，夏季则多降雨.根据距离滑坡灾害距离最近的瑞士气象局比奇峰台站（瑞士气象局Meteoswiss）监测数据（图2），近两年研究区内最大降水量为352.6 mm，最低气温为-13.3 ℃，同时发生在2023年11月；最大日照时间为256 h，发生在2024年8月.滑坡发生前1个月，降水量显著增加，2025年4月降水量超过250 mm，日照时间和气温逐渐上升的趋势（图2），对滑坡变形和高位启动具有重要影响.

2 Blatten滑坡基本情况

2025年5月28日瑞士瓦莱州布拉滕村（Blatten）上游发生高位远程冰岩崩事件，滑体体积方量为830万m³.自5月18日开始内斯特峰高位冰岩山体陆续发生多次冰岩崩事件（岩崩为主），总体积规模达550万m³，堆积体停积在布里奇悬冰川之上.多次小规模崩滑灾害对布里奇冰川产生冲击加载和重力加载作用，导致冰川应力状态重新调整，同时冰体融化导致滑体材料强度逐渐弱化，冰川物源产生较大变形，以至于在5月28日550万m³碎屑堆积与280万m³冰川物源同时下滑，形成了高位、高速、远程的崩滑碎屑流，体现了多次小崩滑累积成大灾的级联放大效应（图3）.

2.1　滑坡运动分区(综合遥感)

根据遥感数据分析、DEM差值、视频分析等技术手段调查结果，5月28日滑坡水平运动距离3 300 m，高差1 700 m，后缘最小横宽390 m，前缘堆积最大横宽2 500 m，滑坡影响区面积为2.66 km²，最大堆积厚度超30 m.根据滑坡运动堆积特征，可将滑坡影响区主要分为高位物源区（冰岩崩区和冰川区）、流通区、洒落区和堆积区的4个运动区（图4）.

I高位物源区：冰岩崩物源：高位物源区（冰岩崩区）位于海拔高程2 687~3 337 m，高差650 m，纵长460 m，横宽435 m，平面面积约14.80万m²，通过差分计算滑前/滑后DEM数据，该区发生550万m³物质亏损.基于滑前影像（图5a），冰岩崩区前期发育多条横向裂缝，裂缝走向近E-W向，与主崩方向呈大角度相交，密集发育的长大横向拉裂缝为冰雪冻融渗水提供了优势通道，严重影响了冰岩崩岩体结构的稳定性.基于滑后影像（图5b），冰岩崩发生后，其后缘呈圈椅状地形，形成高差约100 m的崩滑陡壁，坡体表部残留有大量松散崩落堆积物，在坡体中部形成凹槽冲沟，为后续冰岩崩地崩落提供了利好地形条件.

冰川物源区：冰川物源区位于海拔高程2 580~3 000 m，高差720 m，纵长980 m，横宽400 m，平面面积约32.40万m²，通过差分计算滑前/滑后DEM数据，该区发生280万m³物质亏损.基于滑前影像（图6a），冰川上覆碎屑发育多条拉裂缝，其中后部裂缝呈“羽状”分布在堆积体两侧，前缘冰舌处裂缝受自重应力作用密集发育，呈“扇形”分布；冰川前缘悬空高度约120 m，坡脚发育5处崩滑堆积体，体积约517万m³，堆积体多呈松散状顺坡堆积.基于滑后影像（图6b），冰岩崩堆积体下滑后堆积到冰川表面，在堆积体加载作用下冰川中前部发生滑动破坏，部分侧缘因未受到冰岩崩堆积体加载作用未能直接下滑.

II流通区：流通区是高位滑坡高速运动冲击关键区段，影响着滑坡运动过程的转向、飞溅和侵蚀.位于海拔高程1 498~2 580 m，高差1 032 m，沟长2 400 m，平面面积约64万m²，顺冲沟形成，呈管道状，地形呈上陡下缓，出山口以上坡度35°，出山口以下坡度15°（图7）.流通区中后部发育沟道残留堆积的物源，在自重应力和冰雪冻融流水冲刷作用下，此两处沟道物源有明显的溜滑迹象，顺沟冲出成为堆积体；流通区中部发育大量崩滑物源，此类物源规模较小，多为坡表残留的松散堆积体；流通区出口因沟道侧蚀作用，在高速冲击下，滑体冲击飞溅导致下方洒落区大片森林植被、松散覆盖层等物质被裹挟带走.流通区出山口为坡脚残留堆积体，残留堆积体积约为174万m³，其物质成分以细颗粒松散堆积体为主，表部发育辫状流通通道.

III洒落区：洒落区位于出山口下游侧，平面形态近似呈三角形，面积约41万m²，地形呈上陡下缓，堆积体以上坡度40°，出山口以下坡度14°（图7）.基于滑前影像，该区整体植被茂密，中后部地形高陡，植被以乔木为主；中前部为两处冲沟堆积体叠加区，其中上游侧为Brich冲沟早期堆积体，下游侧冲沟为比奇沟早期堆积体.受滑坡运动和气浪冲击影响，该区表部植被完全消失，揭示出裸露地形，中后部高陡区高大乔木消失后坡表发生了溜滑变形，两处早期冲沟堆积体表部覆盖大量松散堆积体.

IV堆积区：堆积区主要位于沟口河道右岸，堆积体顺河展布，平面形态成宽带状，面积约1.13 km²，体积约830万m³.该区为人类工程活动强烈区域，分布有大量的居民住宅，交通干线与乡村道路交错，左岸缓坡上开辟为居民牧场，右岸斜坡上零星有居民住宅.滑坡堆积体将区内住房、道路、河流全部掩盖，表部形成大小不一的堆积体堰塞湖，其中位于上游侧的堰塞湖面积0.13 km²，湖内可见未被完全淹没居民住房（图8）.

2.2　滑坡震动信号解译

内斯特峰高位冰岩山体自2025年5月18日起进入频繁活动阶段，至5月28日期间发生多次小规模的冰岩崩滑，这期间由于影像数据缺失，地震信号解译成为还原滑坡演化全过程的重要技术手段.我们解译了瑞士LAUCH台站2025年5月13日-

2025年6月13日几次重大震动事件，并对5月28日高位远程滑坡运动堆积过程进行了重点分析.

2.2.1　LAUCH台站震动数据分析

根据距离滑坡源区近处LAUCH台站监测的滑坡活动信号，我们分析了2025年5月13日-2025年6月13日期间的震动累积能量特征.这些信号通常具备高频和弱能量的特征，在此次观测中为0.5~5.0 Hz频带范围.因此，我们计算0.5~5.0 Hz频带范围的累计功率谱密度随时间变化（Hibert et al.， 2014； Huggel et al.， 2012），结果表明：观测期间共有3次显著活动带来了剧烈的能量爆发，分别是5月13日希腊6.0级地震、5月28日滑坡和6月3日希腊4.9级地震（地震目录，https：//orfeus-eu.org/webdc3/）.此外，还包括一次能量快速累积阶段（图9），与5月19日后发生的数十次小型垮塌信号有关（http：//www.seismo.ethz.ch/de/earthquakes/switzerland/massmovements/）.

2.2.2　5月28日高位远程滑坡滑震信号分析

针对距离固定地震台站几十至上百公里的大型滑坡事件，其运动范围相较于震中距可忽略不计.因此，在滑坡运动过程中，由其加速或减速所产生的对地表的作用力可近似为单点力.本文选择分布在20~120 km范围内、在10~200 s频段内具有较高信噪比（SNR）的宽频带地震台站，用于反演滑坡动力学过程中的力源-时间函数.反演结果的方差缩减率达到91%，表明反演结果具有较高的可靠性.基于所反演的力源-时间函数及事件信号的时频谱特征，可将此次滑坡运动过程分为3个主要阶段（图10）.

（1）加速运动：灾害启动40 s内，垂向、东向和南向荷载值迅速增大，表明碎屑流开始沿坡面向下加速运动，整体运动方向为北西.滑体平均速度超40 m/s，同时，运动过程中呈现出显著的高频信号，对应于碎屑流剧烈的碰撞作用与颗粒破碎过程.

（2）冲击回落：灾害启动约40 s后，垂向地震力方向发生偏转，此时碎屑流已抵达谷底并猛烈撞击对岸山坡，形成显著爬升.滑体发生挥洒效应和运动方向偏转，并随后回落至山谷中.该阶段，碎屑流运动速度显著降低，并经历运动方向转变.此外，滑震信号仍以高频信号为主，对应于滑体与地面和对岸山体发生的剧烈碰撞.滑震信号分析得到的碎屑流运动关键节点与视频影像相一致（图11）.

（3）流动堆积：碎屑流回落至山谷内，并发生横向扩展和堆积.该阶段滑震频率显著降低，但高频成分仍然存在，表明该阶段滑体仍保持较高的速度沿沟谷向两侧扩散运动.随后，各方向地震力幅值和滑震信号频率显著降低，滑体已基本停止运动，仅存在少量的内部蠕动和侧向变形.最终于150 s后，滑体基本停止运动.

2.3　瑞士Blatten滑坡演化过程

根据DEM差值、图像分析和地震动解译结果，按照时间进程，Blatten滑坡发生过程主要分为5个阶段.

（1）滑坡前兆分析：基于2024年1月3日至2025年5月21日获取的43景Sentinel-1升轨影像数据，获取了Blatten冰岩崩滑前的时空形变演化特征.图12a展示了该灾害体失稳前的地表年平均形变速率.图12a中，正值（红色）表示山体朝向卫星视线方向运动，负值（蓝色）表示远离卫星视线方向运动.Sentinel-1形变结果表明，失稳前滑源区呈现显著地表形变，最大年形变速率超80 mm/a.于山体不同位置提取4个点进一步分析该灾害失稳前的形变时间演化特征，如图12b所示.由图12可见，Blatten冰岩崩在失稳前存在明显的形变加速信号，其中P1点位于高位冰岩崩区域，2024年1月3日至2025年5月21日期间累积形变超过60 mm，且在2025年3月10日形变出现加速.P2点位于布里奇冰川分布区域，2024年1月3日至2025年5月21日期间累积形变接近80 mm，且在2024年12月4日形变出现加速.P3与P4点位于下方沟道区域，累积形变超过80 mm，且P3点在2024年11月22日形变出现加速.

（2）高位冰岩崩加载：5月18日-5月22日期间，比奇峰下方的内斯特峰（Kleines Nesthorn）（高程3 320 m）发生多次冰岩崩（图13），并堆积在海拔2 580 m和3 000 m之间的布里奇冰川之上.5月18日内斯特峰高位冰岩山体出现大变形岩体错落，裂隙扩展延伸趋势逐渐增强，山体下部位置首先产生剪出并形成凌空面，随后冰岩山体由下向上逐渐发生坠落，19日-21日滑坡震动信号数据显示共发生有11次滑震事件，多以高位冰岩崩为主，形成冰岩碎屑堆积体，并停积在布里奇冰川上方，堆积面积为0.14 km²，并没有形成大规模远程运动.DEM差值数据显示，累积体积方量为550万m³.多次小型冰岩崩灾害加载作用成为后期大规模失稳滑动的关键诱发因素，不仅显著增加了5月28日高位崩滑灾害体的体积规模，同时导致原本稳定的冰川材料强度减弱和坡体稳定性下降，具有显著的体积放大级联效应（图14）.

（3）冰川融化变形：5月22日-5月27日，瑞士地震局记录到冰川底部日均微震事件增多，显示源区材料深层滑移加速.随着冰体融化和孔隙水压力上升，冰川物质强度逐渐减弱，并发生强烈变形，据相关报道日变形量超过4 m.前一阶段高位冰岩崩多次冲击加载作用导致冰川物源材料强度逐渐减弱，冰体融化导致含水量增加，孔隙水压力显著提升，坡体形变加剧，表现出显著的强度弱化级联效应.

（4）远程运动堆积：5月28日UTC时间13∶24比奇冰川位置处，体积方量约为830万m³的冰川物质与前期冰岩崩堆积共同破坏失稳，从海拔2 580 m处整体剪出，以碎屑流冲入山谷，产生相当于3.1级地震的地震动（图9）.根据滑坡现场监测视频预估滑坡前缘最大运动速度超50 m/s，结合地震动信号和遥感影像综合分析，滑坡整体运动过程经历了高位失稳启动（高位启动）-势动能转化（高速冲击）-裹挟覆盖树木（减速运动）-堆积堰塞（调整堆积）4个阶段，高速运动滑体与运动路径的不动岩土体发生了强烈撞击，视觉角度上形成了超百米高的扬尘和气浪，翻越裹挟了洒落区内大片森林树木（图15）.

（5）堰塞湖次生灾害：碎屑流最大堆积厚度超30 m，据瑞士国家广播电视台（SRF）发布的无人机画面，Blatten村约90%区域被夷平，房屋、教堂及农田被埋，仅边缘零星建筑残留.5月28日冰岩崩碎屑物阻断隆扎河后形成堰塞湖，库容以100万m³/日速度扩张，导致多处建筑物被水淹没，湖水高度达10~15 m（图15d）.冰岩崩碎屑物堆积体渗透性差，湖水持续积蓄，堰塞湖可能瞬时溃洪冲毁下游甘佩尔-施泰格（Gampel-Steg）等居民区.布里奇冰川仍存有不稳定冰川残留体，高位冰岩崩冲击区裸露碎屑岩体及沉积物易受侵蚀，在夏季融雪及降雨条件下，未来可能会再次形成崩滑灾害.

3 级联动力学过程数值模拟

3.1　数值方法

相较于低海拔坠落高差较小的崩滑碎屑流，瑞士Blatten滑坡的坠落高差超1 500 m，具有显著的高速势流体运动特征，高速运动的岩土材料的稀疏和超稀疏物理状态显著增加.该高位远程滑坡不仅呈现了多阶段演化，同时在运动过程中还呈现了多物理状态的势流运动特征.为还原整个滑坡运动堆积过程，数值模拟方法是最有效的计算手段.本项研究采用基于多体动力模型和多算法耦合的LPF3D数值模拟方法，对5月28日瑞士Blatten滑坡的整个演化过程和高速运动过程进行反演模拟计算.

LPF3D数值软件以光滑粒子流体动力学算法（SPH）为基础，并将传统的SPH方法升级成可用于离散颗粒的SDPH方法.滑体材料采用多体动力学模型进行计算，使得数值计算粒子表征质量、密度、速度、加速度等物理量，同时也承载着体积分数、浓密程度和颗粒实际粒径等固体的物理力学属性.可以实现高位崩滑体的浓密状态、稀疏状态和超稀疏状态之间转化耦合的三维计算（Gao et al. 2024a，2024b），3种状态分别采用理想弹黏塑性模型、颗粒体动力学本构和接触力学本构进行计算.具体数值模拟参数选取见表1.模型中基底摩阻力f_{\tau }采用随孔隙水压力系数提高而降低的关系式表征：

f_{\tau }=\sigma (\mathrm{1}-r_u)\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{n}\varphi,（1）

式（1）中：\sigma为基底法向应力；r_u为孔隙水压力系数；\varphi为内摩擦角.

3.2　实际滑坡过程模拟

3.2.1　5月28日滑坡演化计算结果

Blatten滑坡数值模拟结果如图16和17所示，根据其动力学特征可划分为加速运动、冲击回落和流动堆积3个阶段.滑坡总历时约150 s，自Birch冰川区至沟谷内堆积区，最大运动距离3.3 km.失稳初期，滑体前缘少量物质开始缓慢下滑，随后滑体主体发生整体破坏，以碎屑流的形式沿沟道向下运动.此时，滑体进入加速运动阶段，平均速度超50 m/s，前缘速度更是超80 m/s，并在40~60 s时高速撞击对岸山体（图16a，图17）.

该阶段滑体动能达到峰值，高速运动过程中，受内部剪切碰撞作用影响，滑体体积分数逐渐降低（图16b），呈现相对稀疏的态势运动致灾.此时，滑体流态化运动特征显著增强，表现出极高的流动性.

撞击对岸山坡后，滑体发生爬坡并迅速回落，促使滑坡碎屑沿沟谷向上下游扩散运动.运动速度显著降低，但仍保持超20 m/s的速度运动扩散.此时，随着滑体自身能量衰减，自身体积分数开始增大，呈现致密状运动.直至150 s后，滑体基本停止运动，平均速度趋近于0，并呈现致密状堆积，体积分数超过60%.模拟获得的滑坡运动特征与关键时间节点与滑震信号分析结果高度吻合，验证了数值模型有效性.

Blatten滑坡最终堆积分布模拟如图16c所示.滑体集中堆积于勒奇河谷中，最大堆积厚度超30 m，仅有少量碎屑残留于运动路径的坡面上，与现场观测结果相吻合.该堆积分布体现了Blatten滑坡的超高流动性，数值模拟中，碎屑流等效摩擦系数仅0.15，显著低于常规岩土质高位远程滑坡.低摩擦冰和融水显著降低了滑体运动阻力，促使碎屑流堆积于平坦的河谷地形（Munch et al.， 2024； Zhuang et al.， 2025）.

4 讨论

瑞士阿尔卑斯山区Blatten高位远程冰岩崩滑灾害受到了国内外广泛关注，也为我国高山与极高山地区此类地质灾害的防灾减灾工作带来了深刻警示和启发，尤其是喜马拉雅东构造结的重大工程建设区和人口居住区.我国东构造结地区近70年来已发生过色东普、易贡、则隆弄等20余次特大高位冰岩崩地质灾害链事件（Yin and Xing，2012；Gao et al.， 2023b；高少华等，2024），这类灾害具有复合型成灾与级联放大效应，增加了灾害早期预警和风险评估的难度.

本文结合瑞士瓦莱州Blatten和中国西藏色东普两个高位远程冰岩崩碎屑流成灾特征（图18，表2），从以下3个方面进行讨论.

（1）地质力学成灾模式：在高海拔地区冰川与冰碛物对滑坡的成灾模式影响关键，冰碛物的主动融化和被动铲刮是导致灾害规模放大的两种主要模式.瑞士Blatten滑坡属于高位冰岩崩-冰川物质融化-远程运动堆积的复合成灾模式，布里奇冰川冰碛物坡率为470‰，长度670 m，不利于冰岩崩碎屑流长期停积，在冰体融化作用下，短期内即发生高位崩滑，导致灾害规模放大显著.中国西藏色东普碎屑流属于高位冰岩崩-冰碛物铲刮-远程运动堆积的复合成灾模式，沟内冰碛物坡率为260‰，长度3 800 m，为冰岩崩碎屑流停积提供了较好的平台，有利于小规模冰岩崩碎屑体的长期累积，根据中国地质调查局无人机航飞数据，色东沟内冰碛物最大堆积厚度近400 m，而超高位启动的大规模冰岩崩往往会冲击铲刮冰碛物，导致灾害规模放大.两个灾害案例呈现了不同的级联放大成灾模式.

（2）风险评估技术方法：高位远程崩滑碎屑流运动全过程呈现高速、非定常、物理状态多样的运动特征，滑体材料呈现浓密类固态、稀疏类液态、超稀疏类气态的多相态特征，单一物理状态难以完全表征.符合高位远程地质灾害的实际物理力学过程数值计算方法.冰碛物的擎托作用导致灾害级联放大效应极为显著，主要由体积方量增加和材料强度弱化的两个原因.三维多相态动力学模型更好地解决了颗粒飞溅洒落的过程.

（3）高位灾害风险管控：根据瑞士邦政府公报及相关报道（https：//www.sohu.com/a/900837796_121124519？scm=10001.325_13-109000.0.0.5_32&spm=smpc.channel_248.block3_308_NDdFbm_1_fd.20.1749090568577fwXgRpV_324），瑞士Blatten滑坡发生时间线如下，2010年后当地永久冻土层升温显著，自2020年以来，当地科研机构通过地基雷达（GB-InSAR）、冰川运动GPS、永冻土温度链等技术手段对冰川及岩体进行实时监测，2022年以来永久冻土层加速退化，孔压上升导致岩体稳定性逐渐减弱.2025年5月中旬布里奇冰川出现异常位移，上方内斯特峰岩体裂隙逐渐扩展变宽，2025年5月19日政府发布预警对居民进行疏散.2025年5月28日瑞士瓦莱州冰岩混合崩塌事件，瑞士当局采取了系统性后续措施，以崩塌点为中心半径5 km区域（覆盖Fieschertal山谷下游居民点），进行人员疏散及交通管制，封闭A19山区公路及阿莱奇冰川观光缆车.针对阻断隆扎河形成的堰塞湖，瑞士陆军工兵部队在堆积体安装实时水压传器进行监测，同时开挖深度4 m、长120 m导的流槽用以控制水位，并发布洪水预警.

相较之下，我国西南高原地区如色东普等高位冰岩崩灾害监测体系仍处于发展阶段，受制于高海拔、复杂地形和技术布设难度，预警链条存在监测手段分散、数据共享不足、响应环节割裂等问题.目前主要依赖于遥感影像、无人机航测和事后调查，实时监测与快速响应能力相对薄弱.

从Blatten事件的经验来看，针对青藏高原等区域的高位远程冰岩崩灾害防控，可获得以下几点启示：（1）建立长期空-天-地一体化监测体系，将遥感影像、雷达干涉、GNSS、温度监测、无人机影像等数据融合，以捕捉岩体和冰川的演化特征；（2）强化科研与政府协同机制，推动灾害风险等级评估与行政预警联动；（3）完善堰塞湖应急泄流与交通管制预案，建立现场应急技术支撑体系；（4）构建多源信息共享与公众预警平台，提高高海拔地区灾害防控的社会韧性.这一系列措施将助力于我国在未来应对类似高位远程冰岩崩灾害时，实现从事后处置向事前预防的转变，提升预警的科学性和响应的高效性.

5 结论

2025年5月28日瑞士瓦莱州布拉滕村（Blatten）上游发生高位远程冰岩崩事件，滑体体积方量为830万m³，摧毁了Blatten村.本文通过综合遥感调查、滑震信号解译和动力学数值模拟等方法，揭示了瑞士Blatten高位远程冰岩碎屑流动力成灾全过程，为我国西部山区城镇风险区划和重大工程建设中面临的高位远程地质灾害风险提供了重要警示作用.

（1）2025年5月28日瑞士Blatten滑坡水平运动距离3 300 m，高差1 700 m，后缘最小横宽390 m，前缘堆积最大横宽2 500 m，滑坡影响区面积为2.66 km²，最大堆积厚度超30 m.根据滑坡运动堆积特征，可将滑坡影响区主要分为高位物源区（冰岩崩区和冰碛物区）、流通区、洒落区和堆积区的4个运动区.瑞士Blatten滑坡发生过程主要呈现为高位冰岩崩加载-冰川融化变形-高位远程崩滑成灾3个地质演化阶段.

（2）瑞士Blatten滑坡源自5月18日开始内斯特峰高位冰岩山体陆续发生多次冰岩崩事件，总体积规模达550万m³，堆积体停积在布里奇悬冰川之上.多次小规模崩滑灾害对布里奇冰川的碎屑冰碛物产生冲击加载和重力加载作用，导致冰碛物的应力状态重新调整，同时由于冰体融化导致滑体材料强度逐渐弱化，冰碛物物源产生较大变形，以至于在5月28日550万冰岩崩堆积体与280万m³冰碛物物源同时下滑，形成了高位、高速、远程的崩滑碎屑流，体现了多次小滑坡累积成大灾的级联放大效应，冰岩碎屑流体积的逐渐累积和冰碛物强度的逐渐弱化是导致此次灾害巨大规模成灾的关键原因.

（3）基于多体动力学数值软件LPF3D反演了5月28日Blatten冰岩碎屑流的运动演化过程.滑体经历了加速运动、冲击回落和流动堆积3个阶段，其最大速度超50 m/s，滑体体积分数经历了先降低再增大的趋势.数值仿真得到的碎屑流动力学特征和堆积分布与场调查结果相吻合，该数值方法可为高位远程滑坡风险评价提供技术支撑.

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基金资助

国家重点研发计划项目课题(2024YF1700302)

国家自然科学基金(42177172)