廣西全州縣廣坑漕山體滑坡成因分析*

陳見，梁維亮，唐文，高安寧，廖銘超

(1.廣西區(qū)氣象臺，廣西南寧530022;2.賀州市氣象局，廣西賀州542800)

山體滑坡是危害極大的自然災害，近年來，在全球氣候持續(xù)暖化背景下，它的發(fā)生發(fā)展有增多、加重的趨勢，并造成人員傷亡，財產(chǎn)損失嚴重。這一災害事實既表明地質(zhì)環(huán)境惡化，又彰顯人類應對地質(zhì)災害的脆弱性。因此，從典型個例中分析災害發(fā)生的成因，吸取經(jīng)驗教訓，對做好防災減災，降低和減少災害損失，有重要意義。

1 廣坑漕采石場山體滑坡概況及災情

2011年5月9 日13:00－13:30，廣西全州縣咸水鄉(xiāng)洛江村發(fā)生一起山體滑坡事故。經(jīng)現(xiàn)場勘察，滑坡點位于洛江村廣坑漕采石場后背上坡，山下為該采石場工業(yè)廠區(qū)及工棚，滑坡中心點坐標110°20'10″E，25°17'38″N。崩滑點與溝底高差約200 m，約20萬m3的崩塌物高速沖入溝谷，在上游溝口堆積約15萬m3崩塌物壓埋山下采石場工棚(圖1)，正在山腳工棚休息的22名農(nóng)民工不幸遇難，另有1名民工成功逃出。這次滑坡，造成直接經(jīng)濟損失約200萬元人民幣，是廣西2011年入汛后的第一次暴雨引發(fā)的山體滑坡災害。

2 滑坡成因分析

滑坡的發(fā)生一方面取決于斜坡自身的地質(zhì)和地貌條件，另一方面與斜坡受到的內(nèi)外營力和人為作用息息相關[1]。經(jīng)研究分析，廣坑漕采石場山體滑坡正是在地質(zhì)環(huán)境條件受到破壞和突發(fā)性暴雨綜合影響下發(fā)生的。

圖1 2011年5月9日滑坡現(xiàn)場正面

2.1 滑坡地質(zhì)條件分析

從滑坡災害現(xiàn)場分析，滑坡點所在的山體為中低山地貌，西北有越城嶺山系，東有都龐嶺山系，南有海洋山，中部地勢較低，形成“湘桂走廊”，周圍山體高程普遍為400～700 m，相對高差100～350 m。滑坡山體山頂高程701.9 m，坡腳下方溝谷標高370 m，相對高差331.9 m，山體陡峭，坡度大約為60°～75°?；麦w為采石場南西面山體山脊陡坡，滑坡主滑方向為80°，滑體順坡長50 m，寬100 m，滑體厚40 m，滑坡體總規(guī)模約20萬m3，滑坡后緣標高545 m，剪出口標高495 m，滑體前方溝谷地段標高約為425 m，滑坡后緣位于山體上部，呈弧形狀?；掳l(fā)生后，從120 m高處先沿80°方向向下高位滑落，受前方山體阻擋后，折向170°、折向58°再折向170°，最后堆積于采石場民工工棚上，將正在吃飯的民工壓埋?；略诟咚倩蚯胺綔瞎鹊囟芜\動過程中，刮鏟溝底和山坡上的巖土體，滑坡土石方量有較大的增加。

2.1.1 滑坡體地質(zhì)結(jié)構(gòu)

滑坡體主要由第四系的全強中風化花崗巖及坡殘積含碎石粉質(zhì)粘土、碎石土組成。

滑動面上能清晰看見風化強烈、巖石裂隙發(fā)育、破碎的花崗巖體。研究表明，滑坡區(qū)為蔣家山單元SJ中粒斑狀(含堇青)黑云二長花崗巖，巖體裂隙發(fā)育，風化強烈，坡面風化層較厚?；庐a(chǎn)生于花崗巖山區(qū)的強風化層中，為土質(zhì)和巖質(zhì)混合的滑坡類型。該處坡體較陡峭，風化的巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，具備了引發(fā)地質(zhì)災害的地質(zhì)條件。

2.1.2 自然災害破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu)

經(jīng)調(diào)查分析，2010年底至2011年4月，滑坡點當?shù)亟涤炅科偌s50%，發(fā)生嚴重旱災，干旱使表層土質(zhì)出現(xiàn)不同程度疏松，土壤緊固性、穩(wěn)定性進一步弱化，發(fā)生地質(zhì)災害的概率增大。

2.1.3 人為工程破壞地質(zhì)環(huán)境

近年來，由于一些施工單位未按照地質(zhì)災害危險性評估的要求施工，導致地質(zhì)體失穩(wěn)因素增加或加劇，產(chǎn)生新的地質(zhì)災害隱患。此類地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境本來就脆弱，在人為工程活動的影響下，進一步削弱了山體支撐能力，極易發(fā)生滑坡、泥石流等災害。

勘查中發(fā)現(xiàn)，廣坑漕滑坡相鄰兩側(cè)有采石工作面，根據(jù)調(diào)查，這兩個采石場已經(jīng)開采多年，因連續(xù)規(guī)模開采，已經(jīng)生產(chǎn)售賣的石量非常大，抽空了山體的部分支撐基石，這對滑坡的影響是顯而易見的，過去和現(xiàn)在的開采作業(yè)對滑坡的穩(wěn)定性有明顯的破壞作用，是典型的人為工程破壞個案。

2.1.4 滑坡山體穩(wěn)定性分析

從現(xiàn)場調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，滑坡體已產(chǎn)生滑動脫離滑面，順斜坡體下溝槽移動近400 m，堆積在溝槽內(nèi)，體積約15萬m3，但是在滑床面尚存殘留松動土體量15萬m3，除此之外，后緣壁以上約20 m有張拉裂隙存在，且坡體土層較厚，下部臨空。依此分析可知，滑坡前坡體穩(wěn)定性差，一旦遇到持續(xù)性強降雨就可能會發(fā)生崩滑。災害現(xiàn)場分析表明，正是大量的雨水、地表水的滲入，使松散的土層及風化、破碎的巖體濕潤飽水，自重量增大，巖土體受水浸潤摩擦力降低，和水壓力的增大，導致坡體突然失穩(wěn)，從而引發(fā)巖土體滑坡。

2.1.5 采石場工棚選址失當

采石場工棚搭建在一個山谷的小沖溝旁，上方的山坡陡峭。工棚有一個小坡體作為掩護體，平時小的山洪、泥石流都被小坡體阻擋，直接進入小沖溝中流走。但是這次泥石流來勢兇猛，流量大，小溝瞬間就被填滿，泥石流接著橫向移動，直接把工棚淹沒，由此可見，采石場工棚選址存在嚴重不當?shù)膯栴}。

2.2 滑坡發(fā)生的氣象條件分析

有關文獻[2－7]指出，如果斜坡的地質(zhì)、地貌條件具備，那么在誘發(fā)滑坡發(fā)生的眾多因素中，降雨是最主要、最常見的誘發(fā)因素。廣坑漕滑坡的發(fā)生，正是在地質(zhì)環(huán)境受到人為破壞，山體緊固性、穩(wěn)定性發(fā)生變化后，遭遇持續(xù)降水和突發(fā)性暴雨的情況下發(fā)生的。

2.2.1 迎風坡地形有利降水發(fā)生

經(jīng)分析，滑坡區(qū)屬亞熱帶濕潤季風氣候，汛期受北上暖濕氣流的影響，山系南半坡的降水量較北半坡增多，呈現(xiàn)明顯的差異性。北方冷空氣南下時，翻越南嶺沿“湘桂走廊”向南移動迅速，易于在龍水、紹水、咸水等鄉(xiāng)鎮(zhèn)西北面越城嶺山系的南麓喇叭口地形處與暖濕偏南氣流交匯，形成強烈對流，產(chǎn)生雷電、瞬間暴雨等劇烈天氣，因此降雨量往往較其它鄉(xiāng)鎮(zhèn)更為豐沛。

每年5月是南亞季風初次爆發(fā)的季節(jié)，湘桂走廊是南亞季風急流北涌的通道，強降水具有明顯的不確定性。在滑坡點周圍的山系中，貓兒山主峰海拔2 141 m，是廣西第一高峰，也是南嶺最高峰，它與越城嶺、海洋山等構(gòu)成喇叭口形迎風坡，強迫南亞季風急流抬升，南風氣流中的暖濕水汽容易冷卻凝結(jié)形成瞬間強降水。

2.2.2 災前降水特征

經(jīng)分析，2011年1－4月全州縣降水偏少，出現(xiàn)春旱，旱情使當?shù)赝临|(zhì)疏松。進入5月上旬后，遇到季風急流加強，出現(xiàn)持續(xù)降水，土壤經(jīng)浸泡變軟。8日后遇到突發(fā)性暴雨，導致滑坡發(fā)生。

經(jīng)統(tǒng)計，2011年1－4月，全州縣降雨量合計261.8 mm，比歷年同期(542.7 mm)偏少52%，其中1月雨量偏少30%，2月偏少32%，3月偏少44%，4月偏少76%。其中4月屬于重度干旱氣象條件。

2011年5 月上旬，大氣環(huán)流發(fā)生調(diào)整，南亞季風涌加強，廣西進入雨季，由旱轉(zhuǎn)澇出現(xiàn)轉(zhuǎn)折性變化。5月1－10日，全州縣降雨量118.7 mm，比歷年同期偏多30%。其中5月9日降雨量60.0 mm，為2011年第一場暴雨。

咸水鄉(xiāng)位于全州縣城西南方約30 km處，根據(jù)咸水鄉(xiāng)中尺度地面氣象自動站網(wǎng)監(jiān)測:咸水鄉(xiāng)5月上旬降雨量220.2 mm，其中5月8日降雨量50.4 mm，為該鄉(xiāng)今年第一場暴雨，5月9日降雨量100.9 mm，為該鄉(xiāng)2011年第一場大暴雨。正是由于8、9日的持續(xù)暴雨，使水壓力及山體自重量同時增大，坡體突然失穩(wěn)，導致滑坡發(fā)生。

圖2是咸水鄉(xiāng)自動站2011年5月8日21時－9日20時逐小時雨量圖。該站5月8日21時－9日6時以小雨為主;9日6時開始出現(xiàn)強降雨，6－9時，3 h雨量達69.6 mm;9－11時，2 h降雨量達到21.6 mm;即該站9日6－11時5個小時雨量達到91.2 mm;11時開始雨勢減弱，轉(zhuǎn)為小雨天氣，11－13時雨量1.4 mm?；掳l(fā)生時間與降雨最強時段一致。2.2.3季風急流突發(fā)性增大

圖2 咸水鄉(xiāng)5月8日21時－9日20時逐小時雨量圖

根據(jù)氣象資料分析，這次暴雨發(fā)生的背景，是南亞季風急流突發(fā)性增大，在桂北喇叭口地形迎風坡產(chǎn)生強迫上升運動，并與高空低氣壓槽過境相遇疊加，形成高低空強迫對流抬升，共同造成的對流性暴雨。

為了定量描述這次災害暴雨發(fā)生時，季風急流的變化特征，對850 hPa實測風進行分解，定量分析偏南風分量的變化，了解季風降水[8－10]發(fā)生時季風急流輻合強度的大小。

選取20°～27.5°N，105°～110°E范圍作為暴雨分析關鍵區(qū)，對850 hPa所有格點的南風分量求總和(網(wǎng)格距2.5°×2.5°)，定義為南風指數(shù)(Isw)。

式中:v(i，j)是南風分量;n是區(qū)域格點數(shù)。

選取歐洲數(shù)值分析資料作為初始場，對5月7－9日08時v分量進行計算。分析表明，從5月7日起，在廣西區(qū)域，季風急流明顯加大，出現(xiàn)一個等值線12 m/s以上的閉合急流核(圖3)，滑坡點附近的偏南風分量7日08時為12 m/s，8日08時為15 m/s，9日08時為18 m/s。急流呈加速增大趨勢，其中發(fā)生滑坡的5月9日超出暴雨臨界值(8 m/s)一倍多。對水汽輸送、抬升凝結(jié)起到關鍵作用，是造成降雨量驟增誘發(fā)滑坡的主要原因。

圖3 2011年5月7－9日08時v分量變化圖(實線為v分量等值線，單位:m/s;*為南寧位置;+為廣坑漕位置)

2.2.4 高空低氣壓槽過境

經(jīng)分析，這次暴雨發(fā)生的另一個關鍵因素是500 hPa高空低氣壓槽過境，并與季風急流相遇疊加，增強了垂直運動，使對流加大。

500 hPa低氣壓槽的活動，主要表現(xiàn)為渦度的動態(tài)變化，圖4是5月7－9日08時500 hPa渦度變化圖，表明從5月7－9日，在廣西北部有一個東西向的正渦度區(qū)，渦度中心自西向東移動，強度有所減弱，7日08時渦度中心強度為4.5×10－5s－1，8日08時渦度中心強度為3.5×10－5s－1，9日08時渦度中心強度為3.0×10－5s－1。當高空正渦度區(qū)東移與低空急流核上下相遇疊加時，垂直對流迅速增大，有利水汽輻合，產(chǎn)生對流性暴雨。

圖4 2011年5月7－9日08時500 hPa渦度變化(實線:渦度等值線，單位:10－6s－1;*為南寧位置;+為廣坑漕位置)

3 結(jié)論及思考

通過以上分析，可以看出，廣坑漕山體滑坡是在經(jīng)歷地質(zhì)環(huán)境受到人為工程破壞，以及先后遭遇干旱、持續(xù)降水、突發(fā)性暴雨等極端變化的情況下，水壓力及山體自重量同時增大，導致坡體突然失穩(wěn)發(fā)生的。據(jù)經(jīng)歷這次滑坡的民工口述，這次泥石流來勢兇猛，小溝瞬間被泥石流填滿，泥石流接著橫向移動，直接把工棚吞沒，整個過程發(fā)生僅幾十秒時間，致使多人沒有來得及逃生。這是一次典型的暴雨引發(fā)的山體滑坡。

這次滑坡災害發(fā)生，給人們再次敲響警鐘。近年來，人為工程活動導致的地質(zhì)災害發(fā)生率正明顯增加，廣西國土部門共劃分了12 898個地質(zhì)災害易發(fā)區(qū)，其中百色、河池、桂林、柳州、玉林和梧州等地山區(qū)農(nóng)村的地質(zhì)災害隱患點最集中，約占廣西地質(zhì)災害隱患點數(shù)量的70%。因此，加強災害管理，按照地質(zhì)災害危險性評估的要求施工，保護環(huán)境，自覺做到人與環(huán)境和諧，是減少和降低地質(zhì)災害發(fā)生的有效途徑。

在全球氣候暖化趨勢越來越明顯的背景下，山體滑坡災害也越來越多，生命財產(chǎn)損失越來越嚴重，因此防治山體滑坡災害，就需要社會各方凝聚共識，采取共同防范的對策。主要有工程措施、規(guī)劃管理、監(jiān)測預報、應急避險等方面。

工程措施方面，應根據(jù)當?shù)啬嗍鞯奶匦耘c破壞程度，以及地形地貌，因地制宜地制定水土防治的方案。

規(guī)劃管理方面，在規(guī)劃和建設時應避免在泥石流多發(fā)地點或其下游的通道上布局。大型工程如工礦、水庫、旅游開發(fā)等項目應在查明泥石流風險和危害的情況下進行。同時加強植被的保護，對開墾、采伐等活動進行嚴格管理。每年汛期前，加強對隱患點的排查，加強對地質(zhì)災害易發(fā)區(qū)和重要隱患點的防控，禁止在地質(zhì)災害易發(fā)區(qū)的高危地段、沖溝口、高陡邊坡上及高陡邊坡坡腳下建房或切坡建房，已建房的要做好截排水、護坡、擋土墻等防范措施。

監(jiān)測預報方面，氣象、地質(zhì)、水文等部門應加強監(jiān)測，同時加強聯(lián)系合作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，及時發(fā)布泥石流的預警。

應急避險方面，應預先制定詳細的泥石流防御方案，包括疏散路線、疏散地點、救助措施、衛(wèi)生防疫、抗災減災等具體措施及實施細則。對群眾普及泥石流知識，通過組織演習等方式提高應對泥石流的能力。增加信息傳輸渠道，確保泥石流公共信息及時發(fā)布。

只有盡力做到這些，不存僥幸心理，才可能有效減少和降低地質(zhì)災害的發(fā)生。

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