馮華鋒 李科學

摘? 要:茂縣地處青藏高原與四川盆地過渡地帶的高山、極高山地區,區內山高谷深。屬于“5·12”汶川特大地震10個極重災縣之一。由于受“5·12”地震影響和持續降雨引發,2017年6月24日5時45分,四川省阿壩州茂縣疊溪鎮新磨村新村組富貴山山體突發高位特大滑坡,滑坡方量約2244萬方。共造成整個村子62戶房屋被掩埋,有10人遇難、73人失聯、3人受傷。災情嚴重,屬特大型滑坡地質災害。強烈地震后,在很長一段時間內地震災區(山區)地質災害防治工作十分嚴峻,文章對此提出了一些思考和建議。
關鍵詞:強烈地震;高位遠程;地質災害;防治工作;茂縣
中圖分類號:P642.2 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2019)05-0062-03
1 茂縣“6·24”疊溪特大山體滑坡概況
1.1 滑坡基本特征
2017年6月24日清晨5時45分,四川茂縣疊溪鎮新磨村新村組富貴山山體突發高位滑坡,滑坡方量為2244×104m3[1]。短短100秒時間,特大滑坡呼嘯著沖向了山腳的新村組。共造成整個村子62戶房屋被掩埋,有10人遇難、73人失聯、3人受傷。岷江支流松坪溝河道堵塞約1.2km。災情嚴重,屬特大型滑坡地質災害。
該滑坡區位于四川茂縣疊溪鎮新磨村新村組富貴山西坡半山腰的山脊處,地處青藏高原向四川盆地過渡的深切割的高山狹谷地貌區,地形陡峻。滑坡位于松坪溝河谷左側岸坡,松坪溝為岷江一級支流,河流的下切作用使得該區形成了深切的“V”形峽谷,呈現為兩岸陡峭的地形地貌特征。
岸坡相對高差1200-1800m,斜坡坡度20°-70°,局部近于直立。出露基巖主要為三疊系中統雜谷腦組(T2z)變質砂巖夾板巖,巖層產狀為182°∠54°,與斜坡方向一致,表層為第四系崩坡積層覆蓋,基巖多有出露。滑坡由強風化基巖構成,基巖節理裂隙發育,巖體結構風化破碎,且為順向坡,加之前緣臨空面高陡,植被差,斜坡穩定性較差,形成順層巖質滑坡,該滑坡發育的海拔高度為3281m,河床的海拔高度約為2286m,滑坡(崩塌)區的坡度達50°~55°,相對高差約1000m,水平下滑距離達2270m。因此,該滑坡點具有較好的臨空性和較大的重力勢能,為高位滑坡,下滑過程中,滑坡隨之解體,變成碎屑流,成為高位遠程崩滑碎屑流災害,其破壞性極大。
經計算,滑坡體積約為2244×104m3,屬特大型滑坡(1000×104~10000×104[2])。
滑坡平面形態似葫蘆狀,根據滑坡發生后表現出來的特征來看,該滑坡主要由滑坡區、滑坡刨蝕區和滑坡堆積區3部分組成(見圖1[1])。
(1)滑坡區:位于富貴山西坡的半山腰, 表現為滑坡發生后所留下的基巖新鮮面(滑床),較光滑,坡度為50°~55°,其縱向長度約為487m,橫向寬度約為371m,面積為180677m2,滑塌厚約10~20m。崩塌區的基巖為三疊系中統雜谷腦組(T2z)變質砂巖夾板巖,顯示為順坡傾向的單斜地層。其中變質砂巖為堅硬的塊狀層,而板巖則顯示為厚度較薄的軟弱層。因此該滑坡區表現為順層、順坡的滑動。
(2)滑坡刨蝕區:位于滑坡(崩塌)區與堆積區之間。在滑坡發生后顯示為暴露的新鮮刨蝕面,均為基巖,坡度為30°~40°,其中長度約為776m2,寬度為371~476m2,面積約為369376m2,厚度3-10m[3]。在暴露的新鮮面上存在大量階坎,反映滑坡在滑動過程中對滑動面具有強烈的刨蝕作用。(3)堆積區:滑坡堆積區位于富貴山西坡的坡腳和松坪溝的左岸,為碎屑流堆積區。滑坡堆積體平面形態呈扇形狀,縱向長度約為1125m,寬度為476~1207m,最大厚度約50m,平距厚度約30m,體積約2244×104m2。堆積體物質組成主要為塊碎石,最大塊徑約8-10m,一般塊徑0.5-1.0m,堆積體堵塞河道約1.2km。
1.2 滑坡成因分析
茂縣位于川西高原與四川盆地過渡地帶的高山、極高山地貌區。也是“5·12”汶川特大地震的極重災縣。茂縣“6·24”特大山體滑坡的形成主要與區域地質環境條件和“5·12”地震有關,而后期降雨是觸發滑坡的引發因素。
(1)“5·12”地震是滑坡形成的直接因素
茂縣“6·24”特大山體滑坡區屬高山峽谷區,斜坡高陡,局部近于直立。出露地層主要為三疊系雜谷腦組變質砂巖夾板巖,斜坡表層為第四系崩坡堆積體。區內構造作用強烈,地震頻發,特別是受龍門山斷裂帶影響,區內巖土體節理、裂隙發育,巖體破碎,力學性質變差,且為順向坡,導致斜坡穩定性較差。
滑坡地處于松坪溝斷層,歷史上地震頻發,包括1933年疊溪地震和2008年“5·12”汶川特大地震,而距今最近的“5·12” 汶川特大地震對該區山體斜坡影響破壞很大,是該滑坡形成的直接因素。汶川地震距離現在時間不長,其震級大,烈度大,影響范圍大,造成的破壞也很嚴重。茂縣為汶川特大地震的極重災縣,滑坡區距地震震中距離約100km,地震烈度為9度。地震給區域地層帶來的是深部巖體質量損傷,使本區巖體節理裂隙進一步發育,增大增密,巖體結構進一步松散破碎,斜坡進一步變形破壞,穩定性進一步降低,成為本次災害形成的最直接影響因素。
(2)降雨是滑坡的引發因素
根據調查和當地居民反映,在滑坡發生之前,整個疊溪鎮地區已經連續下了近一個月的綿綿雨,幾乎每天都在下,中間只停過1、2天時間,日降雨量約為8-12mm,滑坡當日降雨量為9.2mm[1]。由于長時間綿雨,累計降雨量較大,加之巖土體結構破碎,雨水下滲,造成滑坡體重量增加,增大了下滑力,另一方面,使巖土體含水量大量增加,降低了其抗剪強度,容易失穩破壞。因此,降雨是引發滑坡(滑動)的直接因素。
因此,我們認為茂縣“6·24”特大山體滑坡是一起由“5·12”地震影響破壞形成的,并于后期降雨引發的高位遠程崩滑地質災害。受地震影響,山體穩定性下降,遇到降雨更容易引發滑坡。特別是短歷時強降雨和長歷時低強度降雨,都易誘發山地災害。
2 強烈地震對地質環境的影響破壞
強烈地震對地質環境的影響破壞作用非常大,特別是對山區山體斜坡的影響破壞尤其嚴重。在“5·12”汶川地震后,極重災區山體表面仿佛是被扒了一層似的,一眼望去,到處可見的剛剛滑塌過后留下的新鮮巖土坡面,斜坡上,到處是裂縫,到處是滑坡體、崩塌危巖體及不穩定斜坡,山體斜坡出現大面積松動。地震裂縫大量發育,大者長達數千米。
地震之前,在極高山和無人類工程活動的高山區則基本上無地質災害發育。地震之后,由于地震作用的廣泛性,影響到地質環境的每一個角落,因而,在一般人類工程經濟活動尚未達到的區域(汶川縣、理縣、茂縣地區大致在2500m以上),由于地質環境條件破壞較大,導致發育眾多滑坡、崩塌及不穩定斜坡等地質災害,且一般因其所處位置較高,因而其形成的影響區、危險區范圍一般較大,這是與地震之前有很大不同的地方,這些地質災害受后期降雨、刮風、動物活動及草木生長發育等作用,表面特征被模糊掩蓋,成為隱蔽性很強的潛在地質災害。到后期此類地質災害一般難于發現,缺乏監測預防,發生突然。
根據對世界各地發生的大地震的研究來看,強烈地震破壞作用帶來的長期影響效應一般較長,甚至長達60年以上[4],因此,強烈地震對地質環境的破壞影響是強烈而長久的。
3 震后山區地質災害防治工作思路探討
如前所述,在強烈地震災后相當長一段時間內,地震災區山區地質災害會十分發育,特別是高位崩塌、滑坡等地質災害發育,多發育在人跡罕至的高山地方,具有發育位置高、難于發現、發生突然及危害范圍大等特點。根據強烈地震后地質災害發育新特點,震后地質災害防治工作應在常規地質災害調查、群測群防(針對已知隱患點)、監測預警、工程治理、搬遷避讓等防治措施的基礎上,增加新的防治對策和措施,以達到加強地質災害防治,最大限度減少地質災害的目的。這里主要講三點:
3.1 及時開展震后地質環境破壞的全面普查記錄
由于強震后,山體斜坡剛剛受到破壞,地表變形特征明顯,是地質災害全面普查的最佳時期。利用高科技的手段,利用衛星遙感、飛機、無人機航拍等手段,及時記錄震后地質環境破壞情況,為后期地質災害的防范和治理提供靶子和線索依據。一般來說,強震后,地震災區地質環境破壞范圍廣泛而強烈,地質災害發育數量多、規模大,地質環境恢復新的穩定平衡時間較慢,因此,震后地質災害的防治工作也是一個漫長的過程,因此,這種震后及時開展地質環境破壞的全面普查記錄顯得尤為重要。它能為震后地質災害的防治提供目標區域。
否則隨著時間推移,受降雨、刮風、動物活動及草木生長等影響,地震破壞形成的許多地面表征現象會逐漸消失,會給人造成一種“很快恢復”的假象。而內部損傷尤存,受后期降雨等因素影響,很快變形“復活”,形成很多所謂隱蔽性強的“潛在地質災害”。給后期地質災害防治工作帶來相當大的困難。
3.2 建立地質災害高風險區(片)潛在地質災害基層巡查小組
對于強烈地震災區災后地質災害群測群防工作,除建立一般的地質災害群測群防監測網絡外,針對高山、極高山地區,建議建立村、組(社區)一級地質災害基層巡查小組,作為對地質災害群測群防監測網絡系統的補充。因為目前的地質災害群測群防監測網絡中的地質災害巡查工作,主要是由地質災害監測人員針對已知的地質災害隱患點進行巡查,而不包括對地質災害高風險片區可能形成的高位崩塌、滑坡等的巡查。地質災害基層巡查小組主要負責對轄區內特定山頭、斜坡,特別是高山、極高山無人區山頭、斜坡定期進行面上的人工巡查,尤其是聚焦斜坡高陡、穩定性較差、風險系數較高、人員集中度高的區域、片區。通過巡查及早發現(已知點之外的)最新出現的地質災害隱患點。要不然,因為無人或少有人去,也就不能被發現,最終成為潛在地質災害隱患點,直至發生了才為大家所知道。由于滑坡、崩塌等地質災害在發生前一般都會有前兆信息出現。如早期地面變形、裂縫、小崩、小垮現象等跡象。專業上也有“大垮(滑)之前有小垮” 的說法等。這些前兆的出現為地質災害的提前發現、預警、提前避讓、撤離和啟動地質災害應急預案提供了可能。巡查小組一般以村、組干部、精干村民等組成,負責轄區山頭、斜坡的巡查。巡查一般半月一次為宜,汛期遇降雨加密巡查,如暴雨后巡查,綿雨3日一查等。
3.3 增加專業隊伍調查頻次
震后地質災害的調查、排查由政府組織,由專業的勘隊伍會同地方政府部門一起共同實施。前十年,一般一年一次,以后視情況逐步延長調查周期,作為地質災害防治工作的技術支撐。
4 結束語
強烈地震對災區的地質環境,特別是山區的地質環境破壞很大,而地質環境達到新的穩定時間會很長,因而,震后地質災害的防治任務非常艱巨且漫長。地質災害的防治工作要根據地震影響特點,在常規防治措施的基礎上,因地制宜,探索更為行之有效的辦法,來更好地防治地質災害,最大限度地降低其造成的危害和損失。
同時,地震是人類歷史上普遍面臨的災害,很多經驗總結可作為后來者的前車之鑒。因此,對于歷史經驗的總結就顯得尤為重要。震后次生地質災害的防治工作是有經驗可尋的,此篇愿對以后可能面臨的震后地質災害防治工作有所裨益。
致謝:感謝在茂縣“6·24”疊溪特大山體滑坡后,國土資源部地質環境司、成都理工大學地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室及中科院成都山地災害與自然環境研究所等的地質災害應急救援專家對滑坡進行的研究和分析。
參考文獻:
[1]邵崇建,等.茂縣滑坡的滑動機制與震后滑坡形成的地質條件[J].成都理工大學學報(自然科學版),2017,44(4):385-402.
[2]殷躍平,等.DZ/T0261-2014滑坡崩塌泥石流災害調查規范(1:50000)[S].北京:中國標準出版社,2015.
[3]覃亮.茂縣“6·24”特大山體滑坡成因初步分析[EB/OL].中國巖土網-巖土評論員,http://www.yantuchina.com/people/detail/946/3481
2.html,2017-08-01.
[4]胡寧,陳凱欣,汪龍華.疊溪山體滑坡:地震留下“內傷”降雨誘發災害[EB/OL].中青在線,http://news.cyol.com/content/2017-06/25/co
ntent_16229072.html,2017-06-25.