原文链接：https://www.mdpi.com/2624-795X/6/3/54

论文标题：Assessing Post-Fire Rockfall Hazards: A Case Study of Hazard System Adaptation and Application in Evros, Greece

期刊名：GeoHazards

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/geohazards

研究背景

气候变化引发的全球升温与严重干旱，正导致野火的频率、强度和范围不断增加。2023年8月，希腊埃夫罗斯地区爆发了欧洲自2000年以来规模最大的野火，在48小时内吞噬了超过55,000公顷土地，总过火面积超过9万公顷。野火不仅造成直接的经济社会损失，还会通过摧毁植被、改变斜坡地表特性，显著增加滚石等次生地质灾害的发生概率、规模和影响范围。植被作为减缓滚石运动的天然屏障，其损毁会直接导致滚石活动更为频繁和剧烈，对山区道路、建筑及人身安全构成严重威胁。然而，现有的滚石灾害评级系统普遍未能将野火后的条件变化纳入考量。本文旨在通过开发名为FiRo-RiS的新型风险评级系统，量化评估野火后植被损失对滚石灾害风险的影响，为灾后修复策略的优先排序提供决策支持。

研究内容

研究团队首先在受2023年埃夫罗斯野火影响的阿凡塔斯地区，选取了三个典型斜坡进行详细的现场研究。通过地质测绘、施密特锤硬度测试和植被调查，获取了岩性、岩体结构、植被类型及密度等关键参数。研究区主要为中-微风化的非层状石灰岩，植被以圣栎、刺柏等地中海灌木为主。值得注意的是，施密特锤测试表明，尽管火灾使石灰岩表面变黑，但其表面硬度未发生显著变化，说明本次火灾强度较低，对岩体力学性质的直接影响有限。随后，团队使用RockyFor3D软件进行了三维滚石轨迹模拟，对比了火灾前（有植被）和火灾后（无植被）两种情景。模拟结果显示，对于小体积（0.01立方米）岩块，植被能有效阻挡其运动，使其多停留在坡体上；而在植被损毁后，岩块的运移距离显著增加，更容易到达坡脚的道路。然而，对于较大体积（0.125立方米）的岩块，由于动能巨大，现有植被的阻挡效果则不明显。

基于现场研究和模拟分析，研究团队整合并改进了现有的滚石灾害评级系统，创建了专门针对火后条件的FiRo-RiS（火灾滚石风险系统）。该系统评估框架包含灾害（H）和风险（R）两大部分。灾害部分通过五个参数量化：斜坡高度（H1）、岩块尺寸（H2）、年降雨量（H3）、岩体条件（H4）和滚石频率（H5）。风险部分的核心是引入“到达角”概念来评估暴露度和脆弱性。团队通过RocFall2软件进行了216组参数化分析，建立了用于计算基本到达角（与斜坡高度和坡度相关）和植被效应引起的到达角增量（与植被密度和岩块体积相关）的经验公式。结合现场测量的坡脚自由宽度和基础设施宽度，即可判断滚石是否会影响目标设施并评定其风险等级。

图 1. (a) 研究区域相对于希腊的位置。(b) 阿凡塔斯研究区域的航拍照片

图 2. 归一化风险图；（a）野火前和（b）野火后

研究总结

本研究成功开发并应用了FiRo-RiS系统，对埃夫罗斯野火影响区的36个斜坡进行了风险评估。应用结果表明，野火导致的植被损失极大地改变了区域滚石风险格局。火灾前，大部分地点（33%）的暴露-脆弱性等级为“低”，22%为“中等”。火灾后，由于植被屏障消失，“低”和“中等”等级消失，而“非常高”等级的比例急剧上升至78%。相应地，总风险为“低”的地点比例从火灾前的61%大幅下降至19%，而“中等”风险地点比例增至39%，“高”、“非常高”和“极端”风险地点均有不同程度增加。这清晰地揭示了野火主要通过延长滚石运移距离，而非直接增加岩体失稳易发性，来大幅提升对下游基础设施的风险。FiRo-RiS系统作为一个实用的定性-半定量工具，能够系统性地识别和优先排序火后高风险区域，为制定针对性的滚石减灾措施（如安装防护栏、进行边坡加固）提供了科学依据。该系统的开发标志着在量化野火次生地质灾害风险方面取得了重要进展，对全球火患频发山区的风险管理具有借鉴意义。

GeoHazards期刊介绍

主编：Prof. Dr. Zhong Lu, Roy M. Huffington Department of Earth Sciences, Southern Methodist University, Dallas, TX 75275, USA

Prof. Dr. Tiago Miguel Ferreira, Instituto Superior Técnico (IST), University of Lisbon, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisbon, Portugal

期刊发表范围涵地球物理/地质灾害、气候及气候变化相关灾害、气象灾害、水文灾害、块体运动灾害以及人为和技术灾害等研究领域。自2020年创刊以来，被ESCI、Scopus、GeoRef等多个权威数据库收录。