從汶川和蘆山地震淺析四川地震次生地質災害的特點及減災對策1

吳微微

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從汶川和蘆山地震淺析四川地震次生地質災害的特點及減災對策

吳微微

（四川省地震局，成都 610041）

汶川和蘆山地震后四川地震次生災害頻繁發(fā)生，以崩塌、滑坡、泥石流和堰塞湖最為常見，主要分布在川西高原、川西南山地的深切河谷地區(qū)以及四川地區(qū)周圍山地。這些次生災害以活動斷裂為地質構造基礎，以地表大量松散固體為物質來源，以強烈頻繁的余震、坡面流水和暴雨洪水為動力條件，由此形成巨大的災害鏈，造成大量人員傷亡和經濟損失，其嚴重后果甚至極大地影響了抗震救災工作的順利開展。對于四川地震次生災害的防治要加強監(jiān)控，建立預警機制，開展風險評估，因害設防，分層防御。

震害特征 次生災害 分布特點 應急處置

引言

地震次生災害是指地震強烈振動，直接或間接破壞后造成工程震害和場地震害所引起的一系列其他災害，包括：火災、水災（海嘯、水庫垮壩等）、傳染性疾?。ㄈ缥烈撸?、毒氣泄漏與擴散（含放射性物質）、其他自然災害（滑坡、泥石流）、停產（含文化、教育事業(yè)）、生命線工程被破壞（通訊、交通、供水、供電等）、社會動亂（大規(guī)模逃亡、搶劫等）。地震次生災害大致可以分成兩大類：一類是自然層面的，包括次生地質災害和水災，發(fā)生在深海地區(qū)的強烈地震還可能引起海嘯；二類是社會層面的，包括道路破壞導致交通癱瘓、煤氣管道破裂造成火災，還有工廠毒氣泄露、放射物污染、瘟疫流行等。近幾十年來，我國經濟發(fā)展迅速，城市化勢頭迅猛，人口和社會財富越來越集中，人們在享受現代化成果的同時，對城市供水、供氣、供電、交通等系統(tǒng)的依賴也越來越大，而地震作為突然性事件，對公共安全的威脅日益嚴重，隨之而來的次生災害事故的控制或救援，往往是在震后城市機能瀕于消失的、極其混亂的情況下進行，其對城鎮(zhèn)的影響要遠遠大于對非城鎮(zhèn)和不發(fā)達地區(qū)的影響。如果對次生災害控制不當，其嚴重后果將極大地影響抗震救災工作的順利開展。需要特別說明的是，這里本文主要討論由地震、尤其是中強的破壞性地震所引發(fā)的次生地質災害。

2008年“5.12”汶川8.0級地震后，崩塌和滑坡成為此次地震的主要次生災害（高孟潭等，2008），其分布范圍之廣、數量之多、規(guī)模之大、危害之重均為國內外罕見，千余處大型滑坡崩塌以阻斷交通、砸毀車輛、掩埋城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村等方式，嚴重危害災區(qū)人民生命和財產安全，也進一步加重了地震災害，阻礙了救援隊伍和工程機械進入災區(qū)，延緩了救援進度。2013年“4.20”蘆山7.0級地震中大的滑坡和地表開裂相對較少，在震后1個月內由地震誘發(fā)的地質災害規(guī)模普遍較小，但“松而未滑、崩而不潰”的山體和大量“裂而未倒，松而未動”的破碎巖石堆積物已經形成嚴重的地質災害隱患點。7月8日至9日，四川地區(qū)連降特大暴雨，汶川重災區(qū)、都江堰、北川、蘆山重災區(qū)發(fā)生嚴重洪澇災害，“318”國道天全縣兩路鄉(xiāng)冒水孔路段發(fā)生嚴重泥石流，交通中斷；“210”省道靈關到寶興和夾金山到寶興都有山體崩塌，寶興縣城南北兩個方向通往外界的道路全部中斷，再次成為“孤島”；連日降雨造成盆地內大量山體滑坡、江河水漲、堤岸垮塌、危房松垮，據不完全統(tǒng)計截止7月11日，四川兩次地震重災區(qū)已有40—50人因泥石流遇難。慘痛的數字告訴我們在震區(qū)開展地質災害應急調查，分析地質災害分布規(guī)律，提出相應的防災減災措施，是非常重要和迫切的。

1 次生地質災害類型

地震誘發(fā)的地質災害主要包括：滑坡、崩塌、泥石流，它們的共同特征為地表物質的空間位移，且對所觸及區(qū)域的建筑物、植被具有毀滅性作用（孫曉宇等，2010）。地震誘發(fā)地質災害不同于暴雨誘發(fā)的地質災害，前者的運動過程大多不具備較高正壓力與滑床的剪切作用，沒有典型滑面和滑帶（王運生等，2008）。四川境內地震誘發(fā)崩滑流主要沿斷裂帶集中分布和沿河谷兩岸山坡分布，淺丘與平原所占范圍極小，且其時、空、強特征在很大程度上受發(fā)震斷裂和同震斷裂雙重制約，通常呈群、呈帶發(fā)育。強烈地震誘發(fā)崩滑流的數量和規(guī)模，不僅取決于地震本身的影響，而且與發(fā)震地區(qū)的地質條件和發(fā)震時的降雨、融雪等各種因素密切相關。強烈地震除在發(fā)震時誘發(fā)崩滑流外，還會造成對原有地質結構的破壞，這些隱患將在隨后強降雨作用下形成滯后災害，造成新的巨大損失。

1.1 崩塌、滑坡

滑坡又稱“跨山”、“地滑”，是指地表上大量土石方整體沿斜坡內部軟弱結構面向下滑動的自然現象，暴雨階段亦可轉化為泥石流。滑坡的形成主要與遇水軟化的軟弱巖層有關，出現的滑體規(guī)模一般較大，多發(fā)生在大江河谷坡地段，并與沿谷坡的工程建設活動密切相關。四川地形復雜，巖性構造多變，新構造運動活躍，再加上地震頻繁，雨量充分，是我國多滑坡崩塌省份之一。四川境內滑坡崩塌災害主要分布在川西高原和川西南山地的深切河谷地區(qū)，以及四川地區(qū)周圍山地。近40年來，四川經歷了爐霍7.9級、松潘—平武7.2級、鹽源—寧蒗6.7級，汶川8.0級和蘆山7.0級等120余次破壞性地震，震后大量處于穩(wěn)定或亞穩(wěn)定的山體受到破壞，大面積松動和破碎的巖土體形成堆積物，在每年7、8月份伏旱和強降雨集中時段易發(fā)生新的崩塌和滑坡災害。

1.2 泥石流

山區(qū)泥石流是一種由分選性很差的巖石、泥土以及大量的水所構成的流體，沿著斜坡和溝谷向下流動的自然現象。泥石流能夠在較短時間內將大量固體物質匯入主河，當其沖出量大時可能導致主河堵塞，形成暫時性水壩，有的經一段時間截流蓄水則會導致潰壩。泥石流可以在毫無征兆的情況下發(fā)生，能夠對其運動路徑上的物體施加巨大的沖擊荷載，即使小型泥石流也可以剝蝕植被，阻塞排水通道，破壞住宅，危及人類生命。另外，由于地震及余震的多次作用，山坡產生大量邊坡重力裂縫，而在強降雨的動壓力和地表水滲入的靜壓力雙重作用下，邊坡表層巖土與下伏基巖之間的摩擦系數迅速降低，軟弱帶的土石體因水分飽和重量增加，更易于形成大面積崩滑流災害，順坡而下，勢不可擋。

近40年來，爐霍7.9級、松潘-平武7.2級、汶川8.0級、蘆山7.0級地震激發(fā)泥石流數千條，可以說四川破壞性地震活動區(qū)通常也是泥石流的強烈活動區(qū)。從災害空間分布特征上看，泥石流主要集中分布在大斷裂、強震區(qū)河流溝谷兩側，這些地區(qū)的泥石流具有活動頻繁、密度大、危害重等特點。在地質構造最為復雜、地殼活動非常活躍的甘孜、阿壩、涼山、攀枝花和雅安5個地、州，泥石流溝發(fā)育達1906條，占據全省泥石流溝的93.8%（鄢毅等，2004）。每年6—9月份，四川西部地區(qū)降雨集中且強度很大，此時激發(fā)泥石流的暴雨強度臨界值會遠遠低于省內東部地區(qū)，大約100—300mm/d、30—50mm/h的暴雨便會引起災害性泥石流。特別是川西北岷山上游地區(qū)、大渡河中游地區(qū)、雅礱江下游地區(qū)、金沙江下游地區(qū)，受森林砍伐、采礦修路、水利水電等大量人類工程建設活動的影響，泥石流溝更加發(fā)育和集中。泥石流是突發(fā)性災害過程，歷時短暫，然而一旦成災，往往損失也相當慘重：1933年茂縣疊溪7.5級地震誘發(fā)黑水羅壩街溝百年一遇的泥石流（第寶鋒等，2003）；1973年爐霍7.9級地震產生呈帶呈群分布的大量泥石流；1976年松潘-平武7.2級地震后九寨溝進入長達10余年的泥石流活動活躍期；2008年“5.12”汶川地震后，地震重災區(qū)的中高山區(qū)普遍多次發(fā)生泥石流災害，尤其對災民安置點板房區(qū)造成危害，累計造成人員傷亡或失蹤達450余人，進一步加重了災情；2013年“4.20”蘆山7.0級地震極重災區(qū)寶興縣，在7月8日至9日的強降雨中，因山洪和泥石流災害再次成為“孤島”。

1.3 洪水、堰塞湖

在一定地質地貌條件下，由冰磧物、滑坡體、泥石流堆積體等形成橫向堤壩堵賽河道，造成河流上游壅水形成的湖泊被稱為堰塞湖。其中，由于地震引發(fā)河道兩側山體滑坡、崩塌、泥石流，崩滑流物質進入河道形成堤壩、阻塞河道而形成的堰塞湖稱為地震堰塞湖。從地震堰塞湖的形成過程和可能造成的危害來看，其大致可以分成三類：穩(wěn)態(tài)型、高危型和即生即消型。穩(wěn)態(tài)型堰塞湖，指形成后存在了100年以上未決口垮壩的堰塞湖，如1952年9月30日四川冕寧6.4級地震形成的光明鄉(xiāng)地陷湖泊就是穩(wěn)態(tài)型堰塞湖；即生即消型，指地震時河流遭受固體物質阻塞，形成短暫堰塞湖，但由于壩體結構松散，很快又被洪水沖毀的堰塞湖，1955年四川康定7.2級地震、1970年四川大邑6.2級地震、1989年四川小金6.6級地震后均形成過即生即消型堰塞湖；高危型堰塞湖指垮壩后由于持續(xù)蓄水會釋放巨大能量，從而對中下游地區(qū)造成嚴重次生水災的堰塞湖，近年來最著名的高危型堰塞湖即“5.12”汶川地震誘發(fā)的以唐家山堰塞湖為典型的一系列堰塞湖共34處（程尊蘭等，2008；游勇等，2011）。

2 次生地質災害特點

四川地震誘發(fā)的次生地質災害主要沿地震斷裂帶集中分布和沿河谷兩岸山坡分布，具有下列特點：

（1）類型多樣，包括崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖、洪水等，且連鎖反應強，通常一種災害的發(fā)生往往會引發(fā)其他地質災害發(fā)生，從而形成累進連鎖的巨大破壞，這類災害在川南和龍門山斷裂帶地震重災區(qū)較為普遍。

（2）強余震型地震不僅震級高，而且反復破壞，加大震害，如“5.12”汶川地震與“4.20”蘆山地震相比，無論是地震誘發(fā)次生地質災害的規(guī)模、類型，還是造成的危害，都遠遠大于后者。

（3）次生地質災害以崩塌、滑坡為主，呈群、呈帶發(fā)育，其數量和規(guī)模不僅取決于地震本身的影響，而且與發(fā)震地區(qū)的地質條件和發(fā)震時的降雨、融雪等各種因素密切相關，每年7月至8月四川地區(qū)高溫伏旱和強降雨時期，也是全年地質災害最為活躍的階段。

（4）崩塌、滑坡引起的大量巖體松動和盆地內豐富的水能資源，為泥石流、堰塞湖的形成提供了豐富的物質來源和外在條件，因此大斷裂分布地區(qū)不僅控制著四川現代地貌的發(fā)育，而且也基本控制了四川泥石流災害在不同高差交界地帶、高原邊緣地帶、河流深切區(qū)域和被切開的湖盆四周等地方的發(fā)育和分布。

（5）強烈地震在發(fā)震時直接激發(fā)的崩滑流較少，更多的威脅來自于強降雨后的滯后地質災害，很多時候滯后地質災害的威脅甚至遠大于震時的威脅，并且強烈破壞性地質災害的活躍期甚至可能持續(xù)長達10—20年左右。

（6）盆地次生地質災害多發(fā)生在中西部山區(qū)，且其對城鎮(zhèn)造成的巨大人員傷亡和經濟損失要遠遠大于非城鎮(zhèn)和邊遠山區(qū)。在以工業(yè)為主的地區(qū)，特別是以石油工業(yè)、化工工業(yè)、核工業(yè)、電力工業(yè)和煤炭工業(yè)等幾種重工業(yè)發(fā)達的地區(qū)，次生地質災害往往會造成相當大的經濟損失和人員傷亡，也就是說工業(yè)用地的易損性級別相當高。

（7）四川次生地質災害多發(fā)生在民族聚居區(qū)，以藏族、彝族和羌族聚居區(qū)為最。民族的多樣性使得四川地震次生地質災害的防治工作具有一定的特殊性：一方面，少數民族聚居地區(qū)多處山區(qū)、高原地帶，交通不便、教育落后、社會整體發(fā)展水平不高，其自身地域和經濟發(fā)展條件使其面對的災害威脅更多，尤其是具體到某個地區(qū)、某個聚居民族，有時一次大規(guī)模的泥石流災害可能就是滅頂之災；另一方面，由于缺少基本防御突發(fā)性嚴重自然災害的能力，又往往把地震災害與宗教、神靈聯系在一起，帶有濃厚的迷信色彩和憑天由命的傳統(tǒng)思想，因此在遭受強烈破壞性地震和嚴重的次生災害后，往往造成更大的生命財產損失，同時更容易誘發(fā)族群整體不滿和社會動蕩。

（8）次生地質災害不僅極大破壞了震區(qū)的生態(tài)環(huán)境，同時也加劇了四川防治洪澇災害的嚴峻性。而川西北岷山上游地區(qū)、大渡河中游地區(qū)、雅礱江下游地區(qū)、金沙江下游地區(qū)的人類工程活動也是四川次生地質災害的誘發(fā)因素之一（任雪梅等，2008）。

3 減災對策

四川地區(qū)的地震次生地質災害的發(fā)育歷史長遠，具有類型較多、分布面廣、成因復雜、時間性強、規(guī)模和破壞力大等特點。近年來，隨著國家和各級政府對地質災害的重視，四川省地方政府也逐漸加強了對地質災害的管理和科普教育工作，并在地質災害的勘察、防治等方面取得了不少成功的經驗和范例。根據四川次生地質災害分布和活動規(guī)律以及危害對象的特點，作者建議采取以下防御對策：

（1）監(jiān)控為主，群測群防。由于地質災害分布面廣，進行全面治理是不現實的。但可以通過儀器、人工等手段，對震區(qū)溝谷邊坡的不穩(wěn)定區(qū)內各級河流邊坡實施常年監(jiān)測，布置滑坡位移監(jiān)測儀、泥石流地聲監(jiān)測儀等預警儀器。尤其是雨季時，需安排人工監(jiān)控嚴重威脅居民點的危險區(qū)，或者對居民進行搬遷安置處理。對于有可能威脅群眾生命財產安全的極易造成破壞性地質災害的失穩(wěn)邊坡，因地制宜進行治理，防患于未然。對暫時沒有條件治理的高危失穩(wěn)邊坡，及時疏散群眾，合理避讓。同時，充分調動震區(qū)群眾的積極參與，通過群策群力展開地震次生地質災害的防御和應急。

（2）建立預警機制，開展風險評估。完善科學的預警機制，逐步提高預警精度，配合氣象部門建立氣象雷達，在預警過程中加入必不可少的降雨等氣象預報資料。亟需在摸清災情的基礎上，進行地質災害的風險性評估工作，分析其危險等級和危險范圍，用于指導災后重建選址和規(guī)劃工作，避免二次災害損失。

（3）經年累月的生物治理。近年來，受森林砍伐、采礦修路、水利水電等大量人類工程建設活動的影響，岷江上游、大渡河中上游、安寧河上游、雅礱江及金沙江中下游等地段的原始植被和自然邊坡被嚴重破壞，從而加劇了次生地質災害的破壞程度。為此需采取相應的生物治理措施，恢復生態(tài)環(huán)境，封山育林，恢復植被，提高自然水土保持能力，減少人類工程活動對坡體自然平衡的破壞。

（4）因害設防，分層防御。根據不同層次防災需要，編制不同防災目標和山地災害綜合防御規(guī)劃，重視對重點開發(fā)區(qū)、重大項目區(qū)的前期研究，對不能防止的地質災害，順應自然，堅持避讓。對險情嚴重的地區(qū)嚴加管理，劃分界限，不得新建或擴建居民住房和工廠、旅游等設施。

4 結束語

嚴峻的防災減災形勢，給防震減災工作提出了新的挑戰(zhàn)，科學應對日益頻發(fā)的災害，加強對地震次生地質災害的研究，及早排查、及早預警、提前避讓、減少損失，是我們每個人的責任，防災減災，任重道遠，讓我們共同為之努力奮斗。

程尊蘭，崔鵬，李冰等，2008．滑坡、泥石流、堰塞湖災害主要的成災特點與減災對策．山地學報，26（6）：733—738.

第寶鋒，陳寧生，謝萬銀等，2003．羅壩街溝泥石流特征分析．山地學報，21（2）：216—222.

高孟潭，周本剛，潘華，2008．“5·12”汶川特大地震災害特點及其防災啟示．震災防御技術，3（3）：209—215.

任雪梅，高孟潭，楊勇等，2008．大渡河流域地震活動特征．震災防御技術，3（2）：182—188.

孫曉宇，周成虎，郭兆成，2010．汶川5·12大地震地表次生災害評價與分析．地質學報，84（9）：1283—1291.

王運生，羅永紅，吉峰等，2008．汶川大地震山地災害發(fā)育的控制因素分析．工程地質學報，16（6）：759—763.

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游勇，陳興長，柳金峰，2011．四川綿竹清平鄉(xiāng)文家溝“8?13”特大泥石流災害．災害學，26（4）：68—72.

Characteristics and Countermeasures of Geological Hazards Induced in Wenchuan and Lushan Earthquakes, Sichuan Province

Wu Weiwei

(Earthquake Administration of Sichuan Province, Chengdu 61004, China)

Sichuan is vulnerable to the secondary geological disasters, which take place frequently and damage seriously along earthquake zones and rivers at both banks of hillside. The secondary geological disasters bring up human casualty, property losses, environment destroy, and construction engineering damage. In this paper, we summarized the major types of the secondary geological hazards and their characteristics, and discussed the countermeasures we should pay more attention in our future work.

Characteristics of seismic disaster; Secondary disaster; Distribution characteristic; Emergency disposal

1基金項目地震行業(yè)科研專項“西南地震應急對策新模式與關鍵技術研究(201108013）”資助

2013-07-12

吳微微，女，生于1982年。碩士，工程師。主要從事地震監(jiān)測、數字地震臺網、防震減災等方面研究。E-mail：wuweiwei06@mails.gucas.ac.cn

吳微微，2013. 從汶川和蘆山地震淺析四川地震次生地質災害的特點及減災對策. 震災防御技術，8（4）：404—409.