重慶強(qiáng)降雨誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的特征與防治對(duì)策研究

劉鴻燕　裴靈　李東林　李博

摘 要：強(qiáng)降雨天氣是滑坡、崩塌、泥石流等災(zāi)害產(chǎn)生的直接誘因，文章從強(qiáng)降雨條件對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響和強(qiáng)降雨區(qū)地災(zāi)發(fā)生的特征分析，得出降雨過(guò)程與地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展具有密不可分的聯(lián)系，從而提出強(qiáng)降雨地區(qū)減災(zāi)、防災(zāi)的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害；強(qiáng)降雨；減災(zāi)防災(zāi)

緒論

重慶市2007年5月、7月先后遭受兩次特大暴雨、雷電、冰雹等災(zāi)害，降雨量刷新115年來(lái)歷史紀(jì)錄，因?yàn)?zāi)死亡44人，失蹤15人，29個(gè)區(qū)、縣751.69萬(wàn)人受災(zāi)，受災(zāi)學(xué)校597所，因?yàn)?zāi)已造成直接經(jīng)濟(jì)損失27.15億元。2010年5月5日夜間開(kāi)始，重慶18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)達(dá)大暴雨，103個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)達(dá)暴雨。災(zāi)害造成31人死亡，89.78萬(wàn)人受災(zāi)，緊急轉(zhuǎn)移安置7萬(wàn)余人。重慶是我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育最嚴(yán)重的地區(qū)之一，各級(jí)政府面臨嚴(yán)峻的地質(zhì)災(zāi)害防治形勢(shì)。因此，強(qiáng)降雨天氣事件誘發(fā)大量地質(zhì)災(zāi)害不容小視。

1 重慶市降雨氣候分析

重慶市位于四川東部的低山、丘陵區(qū)、屬亞熱帶氣候區(qū)，具熱量豐富、雨量充沛、濕度大、光熱雨同季、立體氣候明顯等特點(diǎn)。同時(shí)，由于該區(qū)地處我國(guó)西部高山、高原與東部平原區(qū)的過(guò)渡地帶，氣候除受地形復(fù)雜等因素的影響外，還受到亞熱帶季風(fēng)環(huán)境和低空冷氣流的制約，故氣候變化復(fù)雜，多災(zāi)害性天氣和暴雨。

1.1 降雨

1951-2011年重慶的年平均降水量主要集中在1000～1200mm，降水比較豐富，2014年10月全市平均降水量為109.8mm，較常年同期（95.6mm）略偏多1成（圖1）。各地降水量在68.5～201mm之間。

1.2 暴雨

2014年10月內(nèi)，重慶市累計(jì)出現(xiàn)9站次暴雨（其中2站次為大暴雨），較常年同期（3站次）偏多6站次，暴雨分別發(fā)生在4日、28～29日和31日（表1），其中28～29日暴雨過(guò)程為區(qū)域暴雨天氣過(guò)程?！?0.28”受高原槽東移及中低層切變線低渦共同影響，27日08時(shí)至29日08時(shí)，重慶市東北部和東南部普降大到暴雨，局部大暴雨，中西部、主城區(qū)出現(xiàn)小到中雨（如表1）。

2 重慶降雨條件下地質(zhì)災(zāi)害特征

在一般性的降雨條件下，雨滴賤蝕、片蝕和地下水的潛蝕，容易使斜坡巖土體強(qiáng)度降低，強(qiáng)降雨天氣下的溝蝕、地表侵蝕和地表徑流等更加容易誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。如果出現(xiàn)有較長(zhǎng)的連續(xù)降雨過(guò)程，還會(huì)由于降雨滲入影響，造成土體飽和、軟化，便為暴雨釀成災(zāi)害提供條件[2]。

2.1 空間分布規(guī)律

依據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查資料，結(jié)合地形地貌、巖土類(lèi)型、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)及人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等因素，對(duì)重慶市地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度進(jìn)行四級(jí)劃分：不易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)和高易發(fā)區(qū)。

其中地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)按照空間分布來(lái)看，主要分布于6個(gè)片區(qū)：長(zhǎng)江干流巫山至江津白沙沿岸地帶、烏江流域涪陵至彭水段沿岸地帶、合川市三匯鎮(zhèn)川渝鐵路內(nèi)側(cè)至北碚區(qū)皮家山一帶、萬(wàn)盛區(qū)南桐至南天片區(qū)、城口縣新樅至葛城鎮(zhèn)片區(qū)、巫溪縣白鹿─西寧至城廂鎮(zhèn)片區(qū)。地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)面積為5301.13平方公里，占全市面積的6.43%。區(qū)內(nèi)共有各類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)2430處，各種類(lèi)型均較發(fā)育，尤以滑坡、危巖與崩塌、泥石流為主。

以潼南縣為例，地質(zhì)災(zāi)害空間分布主要表現(xiàn)為涪江、瓊江及支流沿岸，南部、東北部深丘、中丘地帶地質(zhì)災(zāi)害分布密集，呈線狀或串珠狀分布，具明顯條帶性；深丘、中丘地質(zhì)災(zāi)害多，而淺丘及平壩區(qū)少，具山地性等宏觀分布特征。

2.2 時(shí)間分布規(guī)律

從時(shí)間分布規(guī)律來(lái)看：汛期，當(dāng)降雨時(shí)間較長(zhǎng)或大暴雨時(shí)，地質(zhì)災(zāi)害具有隨降雨同步或滯后發(fā)生的特征。非汛期，因巖體差異風(fēng)化和人類(lèi)不良工程活動(dòng)形成的危巖（崩塌）具有隨機(jī)性。

以潼南縣為例，縣內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)間分布規(guī)律主要是受降雨的影響，表現(xiàn)出同發(fā)性、滯后性和不穩(wěn)定周期性。沿河分布的滑坡在降雨江河漲水時(shí)，滑坡后緣裂隙逐漸彌合，穩(wěn)定性增高，退水時(shí)，后緣拉裂縫增寬和增長(zhǎng)，穩(wěn)定性降低。同時(shí)，每年雨季6、7、8月更是地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)時(shí)間段。

3 地質(zhì)災(zāi)害隨降水量變化的影響分析

地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生主要與地形地貌、巖土類(lèi)型和性質(zhì)、降雨和人類(lèi)工程活動(dòng)等有關(guān)。而水在地災(zāi)中的影響是多方面的，在降雨量變化過(guò)程中，最易受到影響的是徑流量和水土流失，主要表現(xiàn)在水的軟化作用、沖刷作用、靜水壓力、動(dòng)水壓力和浮托力作用，坡體產(chǎn)生力學(xué)效應(yīng)。

（1）降雨天氣對(duì)于滑坡崩塌的影響主要表現(xiàn)在：巖土體結(jié)構(gòu)面容易積水，如果巖土體不透水，那么裂隙水會(huì)對(duì)巖體產(chǎn)生靜水壓力和浮托力，加速剪切過(guò)程，如果透水便會(huì)產(chǎn)生動(dòng)水壓力，進(jìn)而導(dǎo)致水土流失，不利于斜坡的穩(wěn)定。強(qiáng)降雨可以在短時(shí)間內(nèi)造成地下水的大幅度變化，從而可以引起坡體靜水壓力、動(dòng)水壓力急劇增加，穩(wěn)定性系數(shù)K快速減小，當(dāng)K小于1時(shí)，滑坡崩塌就可以發(fā)生[3]。（2）強(qiáng)降雨對(duì)于地面塌陷影響表現(xiàn)在巖土體的性質(zhì)，塌陷區(qū)地表主要是第四系覆蓋層，結(jié)構(gòu)松散而且厚度薄，下伏的巖層為劇風(fēng)化或強(qiáng)風(fēng)化層，在強(qiáng)降雨條件下，地下水的潛蝕、“真空負(fù)壓”會(huì)消弱甚至破壞土體的結(jié)構(gòu)連接，導(dǎo)致地面土層發(fā)生塌陷。

以梁平縣為例，梁平縣現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)共計(jì)299處，其中滑坡226處（占75.59%），危巖（崩塌）66處（占22.07%），不穩(wěn)定斜坡3處（占1.00%），泥石流2處（占0.67%），地面塌陷2處（占0.67%）。區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)因素主要為降雨、地震、河流侵蝕沖刷和不合理的人類(lèi)工程活動(dòng)等。其中降雨，尤其是暴雨是最主要的誘發(fā)因素，區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害都與降雨有關(guān)。

區(qū)內(nèi)降雨豐富，多年平均降雨量1082.2mm，降雨多集中在4-9月，占全年降雨量的78.75%。暴雨具時(shí)間短、強(qiáng)度大、來(lái)勢(shì)兇猛的特點(diǎn)，來(lái)不及沿地表排泄而滲入地下，致使斜坡土體飽和，自重加大，動(dòng)水壓力急劇增大，而導(dǎo)致土體沿斜坡下滑，形成滑坡災(zāi)害。據(jù)本次調(diào)查，梁平縣境內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)90%以上的主要誘發(fā)因素均為降雨或暴雨（如表2）。

（1）梁平縣中的危巖致災(zāi)即發(fā)生崩塌災(zāi)害中降雨影響為大氣降水滲入巖體裂隙，溶解可溶物質(zhì)，加速了裂隙的擴(kuò)展與貫通。在暴雨季節(jié)還可產(chǎn)生暫時(shí)性水壓效應(yīng)，促進(jìn)危巖體向崩塌破壞發(fā)展。（2）不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害中降雨的影響為大雨、暴雨和長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)降雨，使地表水滲入坡體，致使斜坡土體飽和，自重加大，動(dòng)水壓力急劇增大，而導(dǎo)致土體斜坡不穩(wěn)定，形成地質(zhì)災(zāi)害。（3）泥石流災(zāi)害中降雨的影響為大雨、暴雨和長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)降雨，使地表水大量匯入溝口地形狹窄段，水流沖刷能力加強(qiáng)，這是形成泥石流的主因。

4 防治對(duì)策

（1）應(yīng)對(duì)氣候變化，強(qiáng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警工作。強(qiáng)降雨天氣，雖然是一種小概率的天氣事件，但是一旦發(fā)生，誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害卻能造成不可預(yù)見(jiàn)的損失。因此，必須做好地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，氣象部門(mén)與國(guó)土資源部門(mén)應(yīng)開(kāi)展合作，進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報(bào)提高地質(zhì)災(zāi)害防治水平[4]。（2）加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害的防御，明確防災(zāi)重點(diǎn)路線。鼓勵(lì)群眾計(jì)入到“群測(cè)群防”工作中，掌握必要的災(zāi)害自救常識(shí)，減小損失。（3）加強(qiáng)排水，做好抗沖刷防護(hù)措施。（4）加強(qiáng)各類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生機(jī)理及影響的研究。絕大部分地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生時(shí)間與強(qiáng)降雨天氣是吻合的[5]。就這一點(diǎn)對(duì)地災(zāi)進(jìn)行深入、系統(tǒng)和有針對(duì)性的科學(xué)研究，提出強(qiáng)降雨地區(qū)減災(zāi)、防災(zāi)的對(duì)策。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣智，況明生.重慶地區(qū)近57年降水量變化特征及其影響分析[Z].西南大學(xué)地理科學(xué)院.

[2]李曉.重慶地區(qū)的強(qiáng)降雨過(guò)程與地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)分析[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，1995（3）.

[3]崔云，孔紀(jì)名，倪振強(qiáng)，等.強(qiáng)降雨在滑坡發(fā)育中的關(guān)鍵控制機(jī)理及典型實(shí)例分析[J].災(zāi)害學(xué)，2011，3（26）.

[4]于懷昌，李亞麗.廣西地質(zhì)災(zāi)害特征及其形成機(jī)理—極端低溫天氣條件的影響[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2011（2）.

[5]王朝陽(yáng)，甘建軍.氣候變化誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害及其對(duì)策研究[J].能源與環(huán)境，2010，NO.26.

作者簡(jiǎn)介：劉鴻燕（1986-），女，四川廣安，碩士研究生，研究方向：地質(zhì)工程、鉆探工程。