滑坡的危害和分布

浙江省國土資源廳信息中心 朱興盛 麻土華

滑坡的危害和分布

浙江省國土資源廳信息中心 朱興盛 麻土華

滑坡（土體和巖體滑動、也包括泥石流和崩塌等）是丘陵和山區經常發生的地質災害。在我國的大多數山區幾乎每年都會發生大大小小的滑坡，在有些地方一年可以發生幾次，甚至幾十次。滑坡災害的特點是：發生的頻度高，分布的地域廣，造成的災害嚴重。2010年8月8日，甘肅省舟曲縣突降強暴雨引發特大泥石流災害，造成1481人死亡，284人失蹤。如何把對降雨引發滑坡、泥石流災害工作的重點放在災害之前，積極采取科學的防范措施，最大限度減少人員傷亡，避免舟曲群死群傷災難事件的重演，是政府部門和專家共同的責任。揭示滑坡、泥石流發生與分布規律，則是其中的一項重要工作，本文擬對此進行討論。

一、滑坡的定義和分類

對滑坡的定義和分類至今尚無一致意見，已提出的滑坡定義和分類方案有十余種之多，但歸納起來主要有狹義滑坡和廣義滑坡兩種觀點。前者主要見于中國學者，國內滑坡研究者所稱的滑坡一般不包括泥石流和崩塌等，而是將泥石流單獨作為一種地質災害類型進行研究。歐美等國家的研究者所說的滑坡是一個廣義的概念，術語滑坡（l a n d s l i d e s）通常包括了流動、滑動、傾倒和崩塌等各種類型的斜坡破壞。

1、狹義滑坡、崩塌、泥石流之間的關系

在降雨和冰雪融化過程中 ，山區堆積的松散的固體物質和雨水混合，形成泥石流，沿著溝床和坡面流動，在流體和溝床與坡面之間存在著泥漿滑動面，而不存在山體中的破裂面，這是泥石流和狹義滑坡的一個明顯區別。從運動形式上看，狹義的滑坡和泥石流也有較大的區別，滑坡是局部剪切變形所導致的坡面巖土體的整體運動，而泥石流則屬于連續剪切形式的流動。然而，深入研究它們各自的機理時，發現狹義的滑坡、崩塌和泥石流在實質上往往具有相互聯系、相互轉化和不可分割的密切關系。它們運動的能量源都是重力。在許多情況下，三者如同孿生姐妹，相伴而生，產生于相同的地質構造環境中和相同的地層巖性條件下，并且往往有著相同的觸發因素和相似的發生前兆，容易產生滑坡、崩塌的地帶往往也是泥石流的易發區。

泥石流活動通常可以分為三個過程：形成（物源）——輸移（流通） ——堆積。絕大多數泥石流(除火山泥石流等少數特殊的泥石流外)都起源于坡體的剪切破壞，許多泥石流都是由滑坡或崩塌提供松散固體物質。如：堆積在溝底的滑塌體，在水流強度不足時成為臨時性堆積物，堵塞溝道，待遇有強大水力時，臨時堆積體就潰決形成泥石流。在這種情況下泥石流是滑坡和崩塌的次生災害。滑坡、崩塌還常常在運動過程中直接轉化為泥石流。當滑塌體從山坡上運動至溝底時，借助獲得的動能，在一定強度的水源條件下會繼續沿溝床流動而轉變成泥石流。以這種方式形成的坡面型泥石流往往與滑坡不易區分，它們之間存在著過渡階段和過渡運動方式。

在許多情況下，崩塌可轉化為滑坡。一個地方長期不斷地發生崩塌，其積累的大量崩塌堆積體在一定條件下可生成滑坡；有時崩塌在運動過程中直接轉化為滑坡運動，且這種轉化是比較常見的。有時巖土體的重力運動形式介于崩塌式運動和滑坡式運動之間，以至人們難以分辨此運動是崩塌還是滑坡，故稱之為滑坡式崩塌，或滑塌型滑坡。另一方面，崩塌、滑坡在一定條件下可互相誘發、互相轉化。崩塌體擊落在老滑坡體或松散不穩定堆積體上部，在崩塌體的重力沖擊下，有時可使老滑坡復活或產生新滑坡，滑坡在向下滑動過程中若地形突然變陡，滑體就會由滑動轉為墜落，即滑坡轉化為崩塌。有時，由于滑坡后緣產生了許多裂縫，因而滑坡發生后其高陡的后壁會不斷地發生崩塌。

滑坡和崩塌往往有著相同的次生災害。滑坡、崩塌除直接形成災害外，還常常造成一些次生災害。最常見的次生災害是為泥石流積累固體物質源，促使泥石流災害的發生，或者在巖土體的滑、崩過程中在雨水或流水的參與下直接轉化成泥石流。因此，狹義的滑坡、崩塌和泥石流其實是一個運動過程的不同運動階段，在許多情況下，可以觀察到崩塌→滑坡（狹義）→泥石流的過程，這是山區常見的破壞和重新塑造的過程。

2、按照觸發因素的滑坡分類

從上可知，狹義滑坡與崩塌和泥石流之間往往有相同的形成條件和觸發因素，在許多情況下，三者如同孿生姐妹，相伴而生，容易產生滑坡、崩塌的地帶往往也是泥石流的易發區。就廣義滑坡而言，其觸發因素主要來自有兩個方面。一是自然因素，從區域尺度來說，觸發滑坡的自然因素在性質上可分為氣候的（例如暴雨和冰雪快速融化）和地球動力學的（如地震）兩類；二是人類活動因素，主要是不合理的開挖等，破壞了包括山體物質在內的山地系統的力學平衡。

按照觸發滑坡因素的不同，把廣義的滑坡分為三類：一是由氣候因素引發的滑坡，主要包括降雨型滑坡和冰雪融化型滑坡；二是地球動力學因素引發的滑坡，如地震型滑坡、火山型滑坡等；三是由各種人類活動引發的滑坡，可以統稱為人類活動型滑坡。但是對于實際發生的滑坡有時可能是幾種因素疊加作用的結果。例如在斜坡或坡頂建造一些建筑物或堆放許多重物（增加載荷）或在坡腳處進行開挖（切坡減小了對斜坡下滑的阻抗），在降雨時這些地方往往可能更易于發生滑坡。近年來，在許多丘陵山區，隨著經濟建設的快速發展，滑坡發生頻率迅速增大，其中許多滑坡可能就是降雨和人類活動因素共同作用引發的。

按照滑坡在空間上的分布分情況，又可分為單體型滑坡和群發性滑坡。單體型滑坡，呈孤立分布，其形成與局部的地質構造、地層巖性、地形和水文等條件密切相關，并且往往受人類工程活動的影響比較大或者因降雨而引發，如浙江山區公路沿線大量零星發育的滑坡。群發性滑坡一般在一定區域內因某種自然因素誘因而突然大量發生，作為誘因的自然因素主要是降雨、地震或火山活動。例如，一次強降雨可誘發幾十、數百，甚至上千處滑坡，這些滑坡在空間和時間上具有關聯性，這種關聯在空間上既受一定的區域地質構造、地層巖性、地形地貌和水文等條件影響，也與某一次災害性氣象事件的分布（如臺風暴雨）密切相關；在時間上主要由災害性氣象事件所決定。90%以上的群發性滑坡是由降雨引發，其中主要屬于土體(碎屑)滑坡和泥石流。

二、滑坡的危害

我國是一個滑坡、泥石流等地質災害發生十分頻繁和災害損失極為嚴重的國家，尤其是地處青藏高原東南緣的我國西南山區和東南沿海的低山丘陵區。據中國地質環境監測院不完全統計，1995-2007年，滑坡和泥石流等突發性地質災害共造成1349 2人死亡和失蹤，平均每年死亡和失蹤1038人、財產損失42億元。

滑坡對人類的危害主要有四個方面：（1）對居民點的危害；（2）對公路、鐵路的危害； （3） 對水利、水電工程的危害； （4） 對礦山的危害。

滑坡最常見的危害之一是毀壞修建在山坡上、坡腳或溝口的建筑，造成房屋倒塌，人員傷亡。泥石流可以沖進鄉村、城鎮，摧毀房屋、工廠、企事業單位及其他場所、設施，淹沒人畜，毀壞土地，甚至造成村毀人亡的災難。

滑坡和泥石流可直接埋沒車站、鐵路、公路；摧毀路基、橋涵等設施，致使交通中斷；還可引起正在運行的火車、汽車顛覆，造成重大的人身傷亡事故。有時泥石流匯入河流，引起河道大幅度變遷，間接毀壞公路、鐵路及其他建筑物，甚至迫使道路改線，造成巨大經濟損失。我國是一個多山的國家，各類滑坡災害給鐵路和公路交通造成了無法估計的巨大損失。中國每年有近百座縣城受到泥石流的直接威脅和危害 ，有20條鐵路干線經過滑坡和泥石流的分布區域內 。1949年以來，先后發生中斷鐵路運行的泥石流災害300余起，有33座車站被淤埋。

重大的水利、水電工程常常建在山區，滑坡和泥石流主要是沖毀水電站、引水渠道及過溝建筑物，淤埋水電站尾水渠，并淤積水庫、磨蝕壩面等。隨著經濟的發展和人口的增長，人類活動不斷向丘陵山地擴展，對地質環境的影響和破壞已成為引發滑坡等突發性地質災害的一個重要原因。

三、滑坡的分布

滑坡的形成分布不僅受地層巖性、斷裂構造、地形地貌、植被土壤及氣象水文等自然因素制約，而且還受人為活動的影響。

我國的山地丘陵約占全國陸域總面積的43%，高原占26%，盆地占19%，平原占12%。如果把高山、中山、低山、丘陵和崎嶇不平的高原都包括在內，那么我國山區的面積要占全國陸域總面積的2/3以上。復雜的地質、地形、地貌和氣候環境，使得我國成為世界上滑坡和泥石流災害最嚴重的國家之一，全國除上海市外，幾乎各省（區、市）均在不同程度上受到危害。

我國的滑坡和泥石流主要分布在三個地區(圖1)，一是西部高原山地向東部平原、丘陵的過渡地帶；二是東部的山區、低山丘陵和平原的過渡帶；三是東南沿海的低山丘陵區。在前兩個帶中，滑坡和泥石流又集中分布在一些沿大斷裂，深大斷裂發育的河流溝谷兩側。這些地區地殼活動強烈，地形陡峻，高差懸殊，地質構造復雜，斷裂皺褶發育，巖體破碎，極易由降雨引發滑坡和泥石流，是我國滑坡和泥石流發生密度最大、活動最頻繁的地帶。在東南沿海的低山丘陵區，新生代以來的差異性斷塊構造升降運動明顯，地形海拔雖不大，但地形復雜，相對高差較大，低山丘陵的大多數斜坡和溝谷后緣都為厚度和組成變化很大的殘坡積層所覆蓋，加之年降水量大，受臺風影響常發生暴雨，降雨引發的土體和碎屑滑坡及泥石流分布很廣，發生頻率很高。在這個地區人口稠密，人類活動頻繁而又劇烈，城鎮村落和工程設施密布，發生滑坡和泥石流危害很大。

圖1中國滑坡分布圖

滑坡和泥石流的分布還與大氣降水、冰雪融水的分布特征密切相關。我國滑坡和泥石流的主要分布區與雨澇及暴雨頻發區域的分布基本一致。在時間上滑坡和泥石流高發的月份對應于降雨的月份分布。在每年的10月到第二年的4月（冬半年），是我國滑坡和泥石流發生較少的時段，全國各地很少有滑坡等災害發生，這與在冬半年我國盛行冬季風、降雨較少的情況一致。5月份華南前汛期開始，江南、華南和西南地區的降雨逐步增加，開始發生滑坡和泥石流。在6月份，江南、華南的滑坡和泥石流達到高峰期。6月下旬到7月份江淮梅雨開始，主要雨帶北移至西南、江淮和黃淮一帶，滑坡和泥石流高發地帶也隨著雨帶向北推移到這一地區，在7和8月份這些地區的滑坡泥石流發生達到峰值。北方地區的滑坡和泥石流高發期在7、8月份，此時也正是北方各省的主要暴雨季節。8－10月雨帶又逐漸南撤。夏秋之際，臺風往往在東海沿岸登陸。隨著華南后汛期的來臨，9月份華南、江南相應出現一個滑坡和泥石流次高峰期。我國滑坡和泥石流分布在空間和時間上與降雨分布的一致性表明它們的誘發因素主要是降雨。與冰雪融水有關的泥石流主要分布在西藏和新疆一帶。

四、滑坡(泥石流)預報系統在浙江的應用

浙江由于其獨特的地理位置，復雜的地質、地形和氣候背景，是我國降雨引發滑坡、泥石流最頻繁的地區之一。這里人口稠密，土地緊缺，城鎮和新農村建設、經濟開發不斷向丘陵山區擴展，降雨引發的滑坡泥石流對人民生命和經濟的危害極大。

2002年，李長江等采用一種基于自組織系統的人工神經網絡ai Net，將其與GIS結合研制了滑坡泥石流概率預報模型（ai Net-GIS PSRIL）。

作為ai Net-GI S PSRIL的一個應用示范，建立的業務化運行系統從2003年7月以來一直被浙江省國土資源廳和浙江省氣象局地質災害預報工作組應用于汛期的滑坡（泥石流）預報工作。這是目前國內唯一能夠對一個省級區域，按1公里×1公里網格單元(地質、地形等因素)以降雨預報和雨量監測數據作為輸入變量，提供24小時滑坡泥石流概率（0-1）預報預警的系統，在臺風暴雨期間，根據雨情變化，每2-3小時發布一次預報，從輸入降雨預報和雨量監測數據到給出滑坡泥石流預報，系統的運行時間不超過15分鐘。形成預報圖和預報通知在第一時間通過互聯網、電視臺和手機短信系統發布，為可能處于危險地帶的人們及時提供警示。

從這7年的應用來看，ai Net-GIS PSRIL預報系統的作用主要體現在三個方面：一是能夠根據雨情變化，對全省區域按1公里×1公里網格單元，實時、動態地指示出滑坡、泥石流的高易發地段，顯著提高了人們對降雨引發滑坡、泥石流災害的早期發現與防范能力，警示危險區的居民在第一時間撤離到安全地帶；二是提高了政府部門對地質災害預防工作的科學技術水平，減少了盲目性；三是使地質災害野外調查的目的、重點、任務更加明確，調查的內容更有針對性，滿足預防和減災的需要。

經實地查證，在2003-2009年期間浙江區域共發生可驗證的滑坡、泥石流633處，其中4 11處在預報的時間內發生并與預報有滑坡、泥石流的網格（1公里×1公里）單元吻合，預報成功率為65%，使許多人避免了傷亡。今年已成功預報5起滑坡、泥石流，使44人避免傷亡（據浙江省國土資源廳地質環境處報告）。

目前，在浙江已基本形成了一套自上而下的群專結合的滑坡、泥石流災害防范機制：1、應用ai Net-GI S PSRIL系統，在汛期根據雨情變化實時發布預報或警報；2、制定省、市、縣、鄉（鎮）、村五級防災責任制，落實各級地質災害防災預案，處于可能危險地帶的地質災害群測群防監測員，在滑坡泥石流預報預警信息的指引下，結合當地雨情，隨時密切地關注著隱患點的變化；3、針對滑坡、泥石流災害隱患點，為當地民眾制定避險圖（“逃生地圖”），標示出危險區域范圍和安全撤離路線。