臺風暴雨型滑坡地下水位動態特征及預測

伍劍波,王赫生,張泰麗,孫 強,朱延輝

(中國地質調查局南京地質調查中心,江蘇 南京 210016)

作為塑造地貌最活躍的外營力之一,地下水主要通過物理、化學、力學等形式參與地質體的水-巖(土)相互作用,促進地質體向不良方向演變,并在某種程度上誘發了地質體災變的發生[1-5]。臺風暴雨常引起強烈的地下水位波動及斜坡地質體結構變化,從而使地質體發生滑移、拉張變形等,這類滑坡稱為臺風暴雨型滑坡。臺風暴雨型滑坡多見于我國東南沿海地區,臺風暴雨與一般降雨誘發滑坡的成因機理相似,但又與一般降雨形成的滑坡存在顯著差異[6]。臺風暴雨型滑坡具有規模小、厚度淺、突發性(或突變性)強等特征,屬于典型的降雨誘發型滑坡,其災變過程與滑坡體地下水位波動密切相關[7-11]。由于臺風期暴雨持續時間長、強度大、降雨量集中,所以滑坡在其作用下具有地下水反應靈敏、滲流速度快、波動幅度大等特點[12]。因此,掌握地下水位動態規律,高效和準確地預測水位趨勢,對于臺風暴雨型滑坡的防治、預警預報、穩定性評價等具有重要的理論價值與實際意義。

目前,地下水位動態變化分析預測的方法主要有物理模型法、數值模擬法和數理統計模型法等[13-21]。物理模型法是反映含水系統和理解其物理過程的主要手段[21],如坡地水文模型,主要基于大量觀測資料和相關水文地質參數得出較精確的預測結果,建模需簡化相關條件。數值模擬法能準確模擬不同降雨模式和復雜地層結構條件下地下水的變化,如有限差分法、邊界元法,但數值模擬預測滑坡區域地下水位變化時,無法模擬隱藏裂隙產生的優先流,且存在降雨入滲補給滯后性的處理問題[22]。……