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何为"山体高位崩滑碎屑流"?
 
作者:重点实验室 刘胡玫   来源:   时间:2017-07-12   人气:4895次

    2017年6月24日6时许,四川省阿坝州茂县叠溪镇新磨村突发山体高位崩滑碎屑流,800万方泥石倾斜而下,46户民房百余人被埋,河道堵塞2公里,道路损毁1.6公里……这个曾经山清水秀的小村庄尚在睡梦之中瞬间面目全非。“我大约6点赶到叠溪镇新磨村,整个村庄只看得到一栋房子,其余全部被石头和土掩埋了。”茂县松坪沟乡乡干部李元军赶到现场时,被眼前的景象惊呆了。

图1  新磨村罹灾前后对比

    面对如此令人震惊的场景,我们痛心之余不禁要问,所谓“山体高位崩滑碎屑流”究竟是怎样一种自然灾害,为什么会有如此大的破坏力?或许我们可以藉由另一场相似的灾难来了解它。

    2010年7月27日凌晨5时许,四川省汉源县万工乡二蛮山在多日降雨后突发山体滑坡,随即解体转化为碎屑流,造成万工乡双合村一组5户20人失踪;碎屑流结束后不到半小时,又发生了二次滑坡,造成双合村下方的万工集镇92户房屋受损,1500人被迫紧急转移。

图2  二蛮山滑坡区地形地貌(来自GoogleEarth)

    通过地灾详勘、调查走访、现场测绘、全景航拍等方法,地质专家还原了灾害发生的具体过程。

    7月23-25日,汉源县连续遭遇两次强降雨天气,累计降雨量达163mm。在23日降雨过程中,滑源区斜坡就已出现局部开裂。随后在25日强降雨的作用下,二蛮山沟谷内暴发了泥石流灾害,冲出方量约5万立方米。泥石流将堆积于沟床的部分松散物质裹挟搬运至下游,产生了一定程度的掏蚀;同时雨水还顺着坡面裂缝下渗,使得裂缝进一步扩大。

    27日凌晨4时30分左右,沟谷内坡体开始出现剧烈变形,频繁发生小规模崩塌。40分左右,有岩质坡体整块高速滑出,沟谷碰撞后随即解体破碎转化为碎屑流沿沟道高速运动,以极大的动能不断铲削、携卷沟床及两侧表层含水量丰富的松散物质,使滑体的方量和含水量不断增大,伴随隆隆的轰鸣声及四溅的火花。当高速运动的碎屑流体到达双合村上方约200m附近时,因沟谷有一定角度的向右侧转向,部分碎屑流体在惯性作用下继续沿原方向高速运动,冲出沟道抛撒向沟谷左侧斜坡上,直至掩埋了双合村一组5户民房才停止;而另一部分碎屑流体则顺沟谷一直运动到1000m高程才逐渐停止下来。至此,主滑坡-碎屑流才告结束。

    因主滑坡所发生的沟谷中下段(双合村上方约100~200m段)存在一较大的冲沟,其不仅深大,且该段地形相对较陡(坡度超过30°),再加上位于滑坡-碎屑流堆积区中前部的堆积物风化解体严重,且因沿途的携卷铲刮使滑体含水量明显增高,因此堆填于此段冲沟内的滑坡-碎屑流体其自身稳定性较低,在经过约0.5h的内部应力调整后,受重力作用影响,沿沟道陡坡再次滑动,形成流体状滑坡,缓慢向前流动蠕滑,6时左右滑坡前缘抵达万工集镇,推倒3排居民房,直至9时左右才在阻力作用下停止

图3  二蛮山滑坡阶段示意图(许强 等

    由过程描述及滑坡各部分特征分析,地灾专家将二蛮山远程高位滑坡-碎屑流的形成原因总结概括为如下几点:

    一是独特的地形地貌特征。二蛮山山高坡陡,落差近千米,沟谷纵坡坡度平均27°,滑源区部位山体突出,滑体前缘沟道突然变宽,这些都使得滑源区岩体极易失稳。

    二是有利于滑坡产生的斜坡结构。二蛮山滑坡滑源区主要位于沟谷左岸的玄武岩斜坡上。玄武岩柱状节理发育,风化卸荷强烈,易崩解,再加上“5·12”汶川大地震的影响,滑源区岩体较为松散破碎。更为重要的是,滑源区斜坡岩体内存在两组有利于岩体失稳破坏的优势结构面(图4)。一组将滑动岩体与斜坡母岩切割分离,另一组构成了滑坡的底滑面。突出的地形和两组结构面的有机组合,为滑坡的发生提供了基本条件。

图4  滑源区斜坡岩体的两组主要结构面(许强 等

    三是直接诱发滑坡的持续强降雨。二蛮山四季分明,干热少雨,7月23—25日汉源县连续遭遇两次强降雨天气,在二蛮山沟谷内诱发了一场较大规模的泥石流灾害,由此对27日滑坡-碎屑流的滑源区坡脚产生掏蚀作用。再加上强降雨对坡面土体的饱水加载效应,以及雨水下渗对优势结构面(图4)的软化效应加剧了其切割作用,直接诱发了滑坡的发生。

    二蛮山滑坡-碎屑流所在区域原为一条高频泥石流沟,相关单位一直将其作为泥石流隐患严加防范,但最终却在极端气候等因素的影响下发生了高速远程滑坡-碎屑流,并造成了惨重的损失。这种隐蔽性、突发性极强,高速远程运动后危害性极大的滑坡隐患,在西南山区普遍存在,应引起高度重视与积极防范。


    参考资料:

    许强,董秀军,邓茂林,龙,胡泽铭. 2010年7·27四川汉源二蛮山滑坡-碎屑流特征与成因机理研究[J]. 工程地质学报, 2010(05): 609-622.

 
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