江彬,黃國平,柳侃
(1.福州大學,福州 350108;2.福建省地質工程勘察院,福州 350002)
南平蔡源滑坡泥石流成災特點及災后反思
江彬1,2,黃國平2,柳侃2
(1.福州大學,福州 350108;2.福建省地質工程勘察院,福州 350002)
在花崗巖風化強烈地區(qū),即使在植被茂密的自然山坡,持續(xù)強降雨閾值達到一定程度,易引發(fā)群發(fā)性滑坡泥石流,形成災害鏈。這些滑坡多是表層土質滑坡,具有突發(fā)性,滑面多呈直線型,位于殘坡積層與全-強風化界面之間?;瑒忧白冃污E象不明顯,一旦啟動迅速成為高速滑坡,形成所謂“氣墊效應”,能跨越溝坎,運行距離較遠,其前緣沖擊波能摧毀一切,造成嚴重災難?;w在溝谷洪水作用下轉化為泥石流,形成二次災害。區(qū)域性大面積群發(fā)性地質災害的產生,使搶險救災工作難于開展,從災害發(fā)生到搶險救災結束,整個過程給我們留下很多經(jīng)驗、教訓和啟示。
滑坡泥石流;成災特征 成因機理;災后反思;南平市蔡源村
2010年6月13~18日,南平市出現(xiàn)大范圍持續(xù)強降雨。受本次強降雨影響,6月18日,南平市延平區(qū)產生多處滑坡泥石流災害事件,其中影響較大的有兩處,一處是紅星村立墩自然村滑坡泥石流災害,造成26人死亡、1人失蹤;一處為峽陽鎮(zhèn)蔡源村滑坡泥石流災害,導致19人死亡、1人失蹤及50多間民房被毀。兩處災害相差不遠,具有相同的地質環(huán)境條件,均造成重大人員傷亡和財產損失。
蔡源滑坡屬淺層土質滑坡,突發(fā)性強,往往與泥石流相伴生,形成災害鏈。在國內該類型災害也不乏案例,我國西部、西南、西北是滑坡-泥石流重災區(qū),特別是汶川大地震引發(fā)的次生滑坡-泥石流災害以及甘肅舟曲特大泥石流災害事件,舉世震驚,引起了國人的高度重視!國內相關著名學者崔鵬、黃潤秋、殷躍平、唐川、劉傳正等深入研究,為滑坡-泥石流災害防治提供了借鑒[1-11]。
蔡源村位于南平市延平區(qū)西北的峽陽鎮(zhèn),距南平市區(qū)直線距約30 km,距順昌縣城直線距約10 km,有一條長約8 km村水泥公路與國道316線相連。
村莊位于低山丘陵地貌之北東向山溝中,兩側山坡相對高差80~150 m,坡度20°~35°,植被發(fā)育多為毛竹林或毛竹、灌木混合林。溝谷長約2.7 km(村莊以上),匯水面積約2.2 km2。上游多呈“V”型谷,縱坡降147‰;下游“U”型谷,縱坡降50‰,谷底寬60~250 m,農田及村莊分布在溝中。溪溝寬2~3 m,深0.5~1.5 m,水量變化較大,一般流量5 000~8 000 m3/d,洪水季節(jié)流量可達400 000 m3/d。
兩側山體出露為燕山早期第三次侵入(γ52(3)c)的中細?;◢弾r類,巖石風化強烈,表層殘坡積較發(fā)育,一般1~3 m,全-強風化厚度15~20 m,局部達30 m以上。
3.1 滑坡基本特征
2010年“6.18”期間,溝谷兩側山體發(fā)生數(shù)十處滑坡,其中蔡源村兩側山坡發(fā)生多處滑坡,影響較大的有滑坡A、滑坡B和滑坡C。
滑坡A:位于蔡源村右側(面向溪流下游)小山溝斜坡上,距村莊約200 m?;缕矫娉噬嘈?,主軸長約110 m,寬約80 m,面積約8 800 m2,滑體厚度2~4 m,體積26 400 m3,主滑方向235°?;潞缶壷辽郊?,前緣至坡腳,前后緣高差40 m?;w為殘坡積砂質粘性土,局部為全-強風化花崗巖,滑體堆積在山溝中,后被水流帶入主溝河床中,造成河水暴漲,淹沒溪邊部分民房?;矠槿?強風化花崗巖。滑面總體呈直線型,局部呈凹凸不平狀,產狀235°∠35°~40°(圖1)。
滑坡B:位于村后斜坡上,距村后房屋約80 m?;缕矫娉拾雸A形,主軸長約60 m,寬約90 m,面積約54 00 m2,滑體平均厚度3 m,體積16 200 m3,主滑方向60°?;潞缶壩挥谛逼轮猩喜?,前緣至坡腳,前后緣高差35 m。滑體為殘坡積砂質粘性土,局部為全風化花崗巖,滑體迅速下滑,形成“氣墊效應”[12]使滑體前緣土體向前水平位移距離達250 m,摧毀民房50多間,造成18人死亡、1人失蹤。滑床為全-強風化花崗巖?;婵傮w呈直線型,局部呈凹凸不平狀,產狀60°∠30°~35°。滑體上直徑15~40 cm大樹滑落至坡腳(圖2)。
滑坡C:位于村前左側山嘴上,民房建于坡腳,并形成2~4 m的人工邊坡,邊坡未采取支護措施?;缕矫娉噬嘈危鬏S長約50 m,寬約40 m,面積約2 000 m2,滑體平均厚度3 m,體積6 000 m3,主滑方向130°?;w為殘坡積砂質粘性土,滑體迅速下滑,摧毀民房一棟,造成1人死亡?;矠槿?強風化花崗巖。
3.2 滑坡時序及搶險救災實錄
2010年6月中下旬,蔡源村經(jīng)歷了一次歷史罕見的強降雨過程,18日早上8時許開始暴雨一直持續(xù)到午后,下午2時左右發(fā)生滑坡A,滑體不久被山溝洪流攜帶至村右側溪流中,造成溪溝暫時堵塞,河水漫溢,左岸邊民房普遍進水,淹沒高度達1 m左右。村民跑到高處房屋躲避,其中部分村民站在村中水泥路屋檐下,下午4點左右,滑坡B突然發(fā)生,滑體越過坡腳20 m溝谷后沖向民房,摧毀多棟民房,水平滑動最大距離達250 m左右,造成重大人員傷亡(圖3)?;掳l(fā)生時刻,前緣形成一股強大的沖擊氣流,在死亡的18人當中,大部分是被氣流沖擊造成的,沖擊距離最遠達20 m?;翧、B及村邊其他滑坡在洪流作用下形成泥石流,掩埋農田房屋?;翪與滑坡B基本在同一個時候發(fā)生。由于同一時期斜坡大量失穩(wěn),群發(fā)性滑坡泥石流導致道路、電力、通訊中斷,村莊與世隔絕,救援工作遲遲難以展開。至19日18時50分武警第一支救援隊到達蔡源村,已經(jīng)錯過了最佳救援時機。
(1) 地形地貌及人類活動
蔡源村位于北東向山溝的中下部,兩側為丘陵斜坡,相對高差50~90 m,坡度25°~35°,滑坡多發(fā)生在向溝谷延伸的山嘴,臨空條件較好,微地貌多為凸坡和直線坡,竹林發(fā)育,自然斜坡穩(wěn)定性一般較差。良好的地貌條件加上人類頻繁的經(jīng)濟活動,為斜坡失穩(wěn)創(chuàng)造了條件。
(2) 特殊的巖土體物質結構及組成
蔡源村大面積出露燕山晚期花崗閃長巖,巖石風化強烈,表層普遍覆蓋一層殘坡積層,厚度變化較大,一般2~3 m,局部可達5 m左右。該層植物根系發(fā)育,土質較疏松,孔隙率大,透水性較好,遇水易軟化變形,為區(qū)內滑坡-泥石流提供了豐富的物質來源。
(3) 植被作用
村莊周邊植被以毛竹林及毛竹和高大喬木混合林為主,毛竹根系特別發(fā)育,根須盤根錯節(jié),相互交織成網(wǎng),形成一個整體,對表土穩(wěn)固起到較好作用。但毛竹根系發(fā)育較淺,一般深度2 m左右,根系發(fā)育深度基本未超出殘坡積層與強風化層的分界面。毛竹作為當?shù)氐闹饕?jīng)濟林之一,需要定期松土施肥,特別是春、冬兩季竹筍挖掘,破壞了地表茅草及小灌木,表水容易入滲,在根系底部,即殘坡積層和強風化交界面逐漸匯集,軟化土體,形成一個軟弱面,在上覆土體及植被重力作用下就會產生快速滑動。
(4) 強降雨
特殊的氣象條件是泥石流形成的必要條件之一,2010年6月13~27日的強降雨過程突破了南平市有氣象記錄史以來的極值,歷時之長、強度之大均創(chuàng)造新的歷史記錄。6月18日南平市迎來了新一輪大暴雨襲擊,大暴雨從早上8時開始,持續(xù)到下午5時左右,過程降雨量達到200 mm以上。暴雨在誘發(fā)滑坡的同時,也為泥石流提供了大量水源,形成滑坡泥石流災害。研究表明,持續(xù)強降雨量超過一定閾值[13]時,將引發(fā)大面積群發(fā)性地質災害。
2010年“6.18” 蔡源滑坡泥石重大傷亡事件是福建省為數(shù)不多的典型災害事件。有利的地形地貌、巖土體和植被條件是滑坡形成的內在條件,持續(xù)的強降雨是誘發(fā)條件。
蔡源村滑坡泥石流造成的重大傷亡事件令人痛心,災害雖然過去3年了,慘痛的教訓令人記憶猶新,痛定思痛之后,認真反思,總結出以下幾點經(jīng)驗教訓,希望對今后防災減災有所裨益。
(1) 花崗巖分布區(qū)多為表層土質滑坡,斜坡失穩(wěn)前基本沒有變形前兆,一旦啟動滑動迅速,多為高速滑坡,村民來不及逃離,突發(fā)性強,難以預測預防。
(2) 持續(xù)的強降雨作用,特別是在前期連續(xù)多天陰雨土體達到或接近飽和的情況下,突然一次強降雨過程,極易誘發(fā)群發(fā)性滑坡泥石流,形成災害鏈,加重災情,增加救援難度。
(3) 氣流沖擊是造成本次滑坡泥石流重大傷亡的主要原因,應加強花崗巖區(qū)高速滑坡運動特征,特別是滑坡影響范圍的研究,劃分危險區(qū)應考慮氣流沖擊波的最大影響范圍。
(4) 加強對村民地質災害知識的宣傳教育,增強防災意識和自救能力。宣傳教育應定期進行,最好安排在雨季及臺風暴雨季,扎實推進,不能流于表面。本案例表明,由于村民防災意識薄弱,在滑坡A發(fā)生后,大多數(shù)村民聚集路邊的屋檐下,給滑坡B創(chuàng)造了機會。另外,群發(fā)性滑坡泥石流一旦發(fā)生,會使區(qū)域范圍內交通、通訊及電力等全面癱瘓,救援一時難于實施,等待救援就會錯過最佳有利時機,因此,自救不失為最好的方式,能及時挽救被困生命。
(5) 村莊應有固定的避災場所,配備必要的生活品和設施,災害一旦發(fā)生,可以立即組織村民疏散至避災場所,避免二次傷亡事件產生。用于避災的場所應經(jīng)過相關專業(yè)人員評估,不受地質災害、洪水等威脅后方可投入使用。
(6) 結合目前正在進行的新農村建設,加快深山移民搬遷步伐,對遭受地質災害威脅的村莊可先行一步,做到一勞永逸。
(7) 地質災害調查特別是當前正在開展的1/5萬地質災害詳查工作,不應局限于已有變形跡象和人類工程活動改造的邊坡,對于低山丘陵區(qū)山間小盆地、小溝谷及溝口的村莊應作為重點調查對象,對其周邊自然斜坡穩(wěn)定性進行重點評價。
[1] 崔鵬,韋方強,陳小清,等.汶川地震次生山地災害及其減災對策[J].中國科學院院刊,2008,23(4):317-323.
[2] 唐川.汶川地震區(qū)暴雨滑坡泥石流活動趨勢預測[J].山地學報,2010,28(3):341-349.
[3] 殷躍平,朱繼良,楊勝元.貴州關嶺大寨高速遠程滑坡-碎屑流研究[J].工程地質學報,2010,18(4):445-454.
[4] 劉傳正.貴州關嶺大寨崩滑碎屑流災害初步研究[J].工程地質學報,2010,18(4):623-630.
[5] 余斌,楊永紅,蘇永超,黃文杰,王高峰.甘肅省舟曲“8.7”特大泥石流調查研究[J].工程地質學報,2010,18(4):437-444.
[6] 甘建軍,孫海燕,黃潤秋,等.汶川縣映秀鎮(zhèn)紅椿溝特大型泥石流形成機制及堵江機理研究[J].災害學,2012,27(1):5-9.
[7] 倪化勇,鄭萬模,唐業(yè)旗,等.汶川震區(qū)文家溝泥石流成災機理與特征[J].工程地質學報,2011,19(2):262-270.
[8] 馮玉濤,肖盛燮.崩滑流地質災害鏈式機理及其優(yōu)化防治[J].災害學,2009,24(3):22-26.
[9] 戴福初,李焯芬等.火山巖坡殘積土地區(qū)滑坡泥石流的形成機理[J].工程地質學報,1999,7(2):147-153.
[10]劉瑞華,黃光慶,張曉初.華南坡地災害的形成與發(fā)生規(guī)律[J].地質災害與防治學報,2000,11(3):28-31.
[11]岳麗霞.浙江省泥石流形成及成災特點[J].山地學報,2012,30(1):87-92.
[12]黃潤秋.世紀以來中國的大型滑坡及其發(fā)生機制[J].巖石力學與工程學報,2007,26(3):433-454.
[13]殷坤龍,張桂榮,龔日祥,等.浙江省突發(fā)性地質災害預警預報[M].武漢:中國地質大學出版社,2005.
THE CHARACTERISTICS AND EXPERIENCE OF LANDSLIDE AND DEBRIS FLOW DISASTER IN CAI YUAN VILLAGE, NANPING CITY
JIANG Bin1,2,HUANG Guo-ping2 ,,LIU Kan2
(1.Fuzhou University, Fuzhou 350108,China;2.Fujian Geological Engineering Survey Institute,Fuzhou 350002,China)
A large number of disaster chain of landslide and debris flow have been caused by the strong rainfall threshold easily in the weathered granite strong area, even in the dense vegetation of natural slopes zone. The charcteristic of surface soil landslide include linear sliding surface between the eluvial slope wash and highly weathered interface, with sudden formation. Lanslide cause serious destroy disaster in the leading edge by the formation of "air cushion effect" with once started quickly high-speed and previous unclear sliding deformation signs. Landslide transform to debris flow by the effect of the flood disaster in the valley. The rescue and relief work is difficult to carry out for the large regional group of geological hazards.The experience and indoctrination have procured from the whole process of the disaster deformation to the subsequent rescue.
Landslide and debris flow;Disaster characteristics;Mechanism of formation Experience of disaster;Caiyuan village of Nanpng crey
1006-4362(2015)04-0029-04
2015-07-11改回日期:2015-09-20
福建省廣義地質工作項目(20111201)
P642.22;P642.23
A
江彬(1986- ),男,漢族,福建省福州市人,工程師,主要從事地質災害防治工作。E-mail:117487698@qq.com