汶川震區(qū)震后地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布及演化特征統(tǒng)計(jì)分析

裴向軍崔圣華朱 凌梁玉飛

(1.成都理工大學(xué) 地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610059； 2.四川省國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)與地質(zhì)災(zāi)害防治研究院，成都 610081)

1 研究背景

2008年5月12日四川汶川發(fā)生特大地震，地震震級(jí)高達(dá)Ms8.0級(jí)，此次地震具有震級(jí)高、歷時(shí)長(zhǎng)、釋放能量大(是唐山大地震的3倍)、波及面廣等特點(diǎn)。地震誘發(fā)了大規(guī)模的滑坡、泥石流、崩塌、堰塞湖等地震次生地質(zhì)災(zāi)害。地震后地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急排查顯示，四川省39個(gè)地震重災(zāi)縣共有地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)8 060處[1]。汶川震后地質(zhì)災(zāi)害的長(zhǎng)期效應(yīng)顯著。

2009年8月6日，位于四川雅安市漢源境內(nèi)的省道306線K73+000至K73+300段大渡河左岸的猴子巖處發(fā)生山體垮塌，估計(jì)崩滑體方量約90×104m3，漢源縣是汶川8.0級(jí)大地震Ⅵ度烈度區(qū)內(nèi)唯一Ⅷ度異常區(qū)，由于地震導(dǎo)致山體松動(dòng)，因而觸發(fā)了大量的崩塌、滑坡[2]。2013年7月10日，四川都江堰市中興鎮(zhèn)三溪村受極端暴雨影響發(fā)生高位山體滑坡災(zāi)害，滑坡碎屑堆積體方量超過(guò)150×104m3，研究區(qū)位于汶川地震VIII烈度區(qū)，距汶川震中映秀鎮(zhèn)不到30 km，屬于地震重災(zāi)區(qū)，汶川地震使三溪村附近發(fā)生了大量小型淺表層滑坡[3]。2017年6月24日四川茂縣新磨村發(fā)生特大型高位山體滑坡，滑坡規(guī)模巨大，達(dá)1 800×104m3?！?·24”茂縣滑坡位于汶川地震VII烈度區(qū)，與震中距離110 km，與地表破碎帶垂直距離70 km，很多學(xué)者認(rèn)為此次的滑坡與此區(qū)域發(fā)生的多次強(qiáng)震有關(guān)[4]。黃洞子溝位于綿陽(yáng)市安縣高川鄉(xiāng)，距發(fā)震斷裂直線距離3.0～4.5 km，汶川地震造成了黃洞子溝兩側(cè)大量滑坡災(zāi)害，如大光包滑坡、老鷹巖滑坡和紅石溝滑坡等。

汶川地震后黃洞子溝暴發(fā)多次泥石流，2008年9月24日、2009年7月17日、2010年8月13日、2012年8月17日及2013年7月9日都暴發(fā)了泥石流[5]。2013年7月9日爆發(fā)的泥石流啟動(dòng)物源大部分為“5·12”地震中的新增物源。干溪溝位于四川省北川縣曲山鎮(zhèn)附近，處于汶川地震XI度烈度區(qū)，“5·12”地震后，干溪溝流域每年洪水季節(jié)均有一定規(guī)模的泥石流或山洪發(fā)生，且具有支溝群發(fā)的特征，干溪溝在2008年5月—2013年9月期間發(fā)生了規(guī)模達(dá)到1萬(wàn)m3的泥石流主要有3次，包括2008年9月24日、2010年8月7日及2013年7月9日，現(xiàn)干溪溝泥石流仍處于強(qiáng)烈活動(dòng)期[6]。

對(duì)強(qiáng)震后地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)間效應(yīng)，相關(guān)學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了研究[7]。關(guān)東地震后日本學(xué)者Nakamura等[8]在大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)關(guān)東震后滑坡的活動(dòng)趨勢(shì)和規(guī)律進(jìn)行了研究，把關(guān)東地震后滑坡活動(dòng)分為產(chǎn)生階段、不穩(wěn)定階段、恢復(fù)階段和穩(wěn)定階段共4個(gè)階段，4個(gè)階段共持續(xù)40～55 a。其中，產(chǎn)生階段滑坡數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)，持續(xù)時(shí)間約為5 a；不穩(wěn)定階段滑坡強(qiáng)烈活動(dòng)，持續(xù)時(shí)間約為15 a；恢復(fù)階段滑坡數(shù)量明顯下降，持續(xù)時(shí)間約為24 a；穩(wěn)定階段滑坡數(shù)量緩慢下降，持續(xù)時(shí)間約為10 a，之后恢復(fù)到震前水平。臺(tái)灣南投縣集集地區(qū)1999年震后滑坡活躍期為10～15 a，集集地震后，2000—2004年震區(qū)滑坡活動(dòng)強(qiáng)度保持較高，之后出現(xiàn)逐年降低的趨勢(shì)，2008年以后滑坡數(shù)量減小幅度增大[9]。汶川地震發(fā)生9 a以來(lái)相關(guān)學(xué)者對(duì)其地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)間效應(yīng)研究較少，大部分都是關(guān)于地震地質(zhì)災(zāi)害規(guī)律及特征的研究[10-11]，黃潤(rùn)秋[12]在汶川地震發(fā)生3 a后對(duì)其震后的地質(zhì)災(zāi)害演化規(guī)律進(jìn)行預(yù)測(cè)，認(rèn)為汶川地震震后地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)將持續(xù)20～25 a，前期地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模和程度顯著增大，之后地質(zhì)災(zāi)害將以4～5 a一個(gè)高峰為周期，呈震蕩式的衰減下降，并最終恢復(fù)到震前的水平。越來(lái)越多的學(xué)者認(rèn)為在汶川震后一定時(shí)間后滑坡數(shù)量會(huì)增加，泥石流數(shù)量則會(huì)減少，滑坡和泥石流呈現(xiàn)一定的演化規(guī)律[13-14]。

前人對(duì)汶川震后一段時(shí)間內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害特征研究較少，很少進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害演化規(guī)律預(yù)測(cè)，且研究區(qū)范圍較小，研究周期較短。本文以汶川震后9 a來(lái)(2009—2017年，且2017年統(tǒng)計(jì)到12月1號(hào))VI度烈度區(qū)內(nèi)發(fā)生的滑坡和泥石流為研究對(duì)象，統(tǒng)計(jì)了滑坡和泥石流的規(guī)模、烈度區(qū)及時(shí)間因素，分析了滑坡和泥石流發(fā)育分布特征及演化規(guī)律，并預(yù)測(cè)了2018—2025年滑坡和泥石流的演化趨勢(shì)，對(duì)汶川震后地質(zhì)災(zāi)害的防治有一定科學(xué)意義，對(duì)其他強(qiáng)震震后地質(zhì)災(zāi)害演化也有一定借鑒作用。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源及篩選

汶川地震發(fā)生9 a以來(lái)，來(lái)自不同領(lǐng)域的專家學(xué)者及新聞工作者對(duì)汶川震后地質(zhì)災(zāi)害給予了極大的關(guān)注，并取得了一定的成果，這些成果以文獻(xiàn)、著作及新聞稿的形式表現(xiàn)出來(lái)。為了充分利用現(xiàn)有的汶川震后滑坡和泥石流數(shù)據(jù)資料，對(duì)汶川震后的滑坡和泥石流演化特征的統(tǒng)計(jì)分析主要依據(jù)三大中文期刊數(shù)據(jù)庫(kù)，即《中國(guó)期刊網(wǎng)全文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)》和《萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)資源系統(tǒng)數(shù)據(jù)化期刊》。這三大數(shù)據(jù)庫(kù)是國(guó)內(nèi)影響力及利用率很高的中文電子期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)。除了依據(jù)三大數(shù)據(jù)庫(kù)外，還有一部分來(lái)源于百度瀏覽器檢索到的滑坡和泥石流新聞稿數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)收集分成2個(gè)階段：第1個(gè)階段為從三大數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索汶川震后震區(qū)滑坡和泥石流并提取相關(guān)數(shù)據(jù)，第2個(gè)階段為百度搜索四川、甘肅及陜西的滑坡和泥石流并提取數(shù)據(jù)，提取了滑坡和泥石流的方量、時(shí)間及烈度區(qū)數(shù)據(jù)。

通過(guò)搜集400多篇期刊學(xué)位論文及200多篇新聞報(bào)道，提取了均發(fā)生在2009—2017年的152個(gè)滑坡、216個(gè)泥石流數(shù)據(jù)。為減小非地震相關(guān)因素的影響，剔除規(guī)模較小的滑坡和泥石流，滑坡規(guī)模下限為1萬(wàn)m3，泥石流規(guī)模下限為5 000 m3，余下85個(gè)滑坡，116個(gè)泥石流。又剔除研究區(qū)外(VI烈度區(qū)外)的數(shù)據(jù)，剩余滑坡53個(gè)，泥石流94個(gè)。把統(tǒng)計(jì)的滑坡和泥石流按地理位置在汶川地震等震線圖上表示出來(lái)，研究區(qū)內(nèi)滑坡和泥石流分布結(jié)果如圖1所示，底圖由中國(guó)地震局發(fā)布。

圖1 汶川震后烈度區(qū)內(nèi)滑坡分布和泥石流分布Fig.1 Distributions of landslides and debris flows inthe seismic region after Wenchuan earthquake

3 震后地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布特征

3.1 滑坡災(zāi)害

地震滑坡是地震瞬間爆發(fā)的滑坡災(zāi)害，本節(jié)研究對(duì)象是汶川震后9 a以來(lái)(即2009—2017年)VI—XI烈度區(qū)的滑坡，滑坡總數(shù)為53個(gè)，從規(guī)模、烈度、月份3個(gè)因素對(duì)汶川震后滑坡的發(fā)育分布特征進(jìn)行分析，如圖2所示。

圖2 滑坡數(shù)量與規(guī)模、烈度、月份的相關(guān)關(guān)系Fig.2 Relations of the number of landslide againstscale, intensity, and time

從規(guī)模方面分析發(fā)育特征，統(tǒng)計(jì)顯示(圖2(a))。隨著方量增加,滑坡數(shù)量依次減少，即滑坡數(shù)量與規(guī)模呈反比，其中小型規(guī)模(<10萬(wàn)m3)的滑坡數(shù)量最多，為39個(gè)，占總滑坡數(shù)量的74%，中型([10,100)萬(wàn)m3)、大型([100,1 000)萬(wàn)m3)、特大型滑坡(≥1 000萬(wàn)m3)總和占總量的26%，特大型滑坡的數(shù)量最少，為2個(gè)，占總滑坡數(shù)的4%。這主要是因?yàn)殂氪ǖ卣鹫T發(fā)了數(shù)以萬(wàn)計(jì)的地震滑坡，大型危巖體或者不穩(wěn)定山體斜坡因重力放大效應(yīng)及復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特征容易先發(fā)生垮塌，剩余的大型不穩(wěn)定山體斜坡較少，所以短時(shí)間內(nèi)大型滑坡發(fā)生的概率較小。

從汶川地震烈度區(qū)及月份2個(gè)方面分析了地質(zhì)災(zāi)害分布特征。滑坡數(shù)量與烈度的關(guān)系如圖2(b)和圖2(c)。震后滑坡數(shù)量隨烈度區(qū)級(jí)別的增加總體依次減少，即滑坡數(shù)量與烈度呈反比，VI烈度區(qū)滑坡數(shù)量為25個(gè)，占總量的47%，IX，X，XI烈度區(qū)滑坡總計(jì)5個(gè)，占總數(shù)的9%。分析原因有以下2個(gè)方面：

(1)高烈度區(qū)的面積較小，單位烈度區(qū)滑坡數(shù)量則隨烈度區(qū)的增加總體依次增大[15]。

(2)同震滑坡大都發(fā)生在軟巖類、土質(zhì)類、軟硬巖組合類及古滑坡巖性中[16]，高烈度區(qū)山體斜坡受地震影響強(qiáng)烈，大量易于形成滑坡的斜坡已經(jīng)垮塌，剩余的大量震裂山體短時(shí)間內(nèi)形成滑坡幾率較小。低烈度區(qū)受地震影響則相較小，剩余的山體也較易形成滑坡。

滑坡月份統(tǒng)計(jì)顯示(圖2(d))，7月份滑坡數(shù)量最多，為17個(gè)，占總量的32%，數(shù)量總體呈“山峰”型，7—9月份的滑坡數(shù)量總計(jì)34個(gè)，占總量的64%，超過(guò)總量的一半，這是因?yàn)?—9月份為研究區(qū)強(qiáng)降雨季節(jié)，降雨對(duì)誘發(fā)滑坡有很大的影響作用。對(duì)研究區(qū)內(nèi)滑坡成因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)大部分滑坡是由降雨直接誘發(fā)的。

3.2 泥石流災(zāi)害

泥石流是山區(qū)一種常見(jiàn)的突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害，它是水與含有大量泥沙、石塊等松散固體堆積物組合形成的一種特殊的洪流，是自然因素與外在因素共同作用的結(jié)果。本節(jié)研究了汶川震后9 a以來(lái)(即2009—2017年)[VI,XI]烈度區(qū)的泥石流，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，泥石流總數(shù)為94個(gè)。從規(guī)模、烈度區(qū)、月份3個(gè)方面對(duì)汶川震后泥石流的發(fā)育分布特征進(jìn)行了研究，見(jiàn)圖3。泥石流規(guī)模小型、中型、大型、巨型分別對(duì)應(yīng)<2萬(wàn) m3、[2,20)萬(wàn)m3、[20,50)萬(wàn)m3、≥50萬(wàn)m3。

圖3 泥石流數(shù)量與規(guī)模、烈度、月份相關(guān)關(guān)系Fig.3 Relations of the number of debris flow againstscale, intensity, and time

從泥石流規(guī)模方面分析發(fā)育特征，通過(guò)對(duì)研究區(qū)內(nèi)泥石流的規(guī)模統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)(圖3(a))，4種方量范圍內(nèi)的泥石流數(shù)量差別較小，即泥石流近乎平均地發(fā)生在4種規(guī)模范圍之內(nèi)，其中中型方量的泥石流數(shù)量最多，為34個(gè)，占總數(shù)的36%。這是由于汶川地震誘發(fā)了很多同震滑坡地質(zhì)災(zāi)害，為泥石流提供了充足的物源，相對(duì)較易誘發(fā)大型泥石流，使大型、巨型泥石流數(shù)量相對(duì)增多，相對(duì)于小型規(guī)模泥石流易發(fā)率有所改變，因此泥石流規(guī)模特征較均勻。

從烈度區(qū)及月份2個(gè)方面分析分布特征，烈度區(qū)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明(圖3(b))，高烈度區(qū)泥石流數(shù)量較多，IX,X,XI烈度區(qū)的泥石流為73個(gè)，占總數(shù)的78%，其中X烈度區(qū)的泥石流最多,為32個(gè)，占總數(shù)的34%;泥石流的數(shù)量總體呈“山谷”型，VII和VIII烈度區(qū)泥石流數(shù)量最少，合計(jì)為5個(gè)，占總數(shù)的5%。這是因?yàn)楦吡叶葏^(qū)物源豐富，易誘發(fā)泥石流，VI烈度區(qū)泥石流數(shù)量較VII，VIII烈度區(qū)泥石流較多，造成此現(xiàn)象的原因有如下2個(gè)方面：

(1)低烈度區(qū)面積較大[15]，VI烈度區(qū)的面積約為VII烈度區(qū)的3.5倍，為VIII烈度區(qū)的19倍。

(2)地震對(duì)低烈度區(qū)斜坡影響相對(duì)較小，且VII和VIII烈度區(qū)巖層大部分較硬巖石，而VI烈度區(qū)大部分為松散巖及軟弱巖，結(jié)構(gòu)松散的巖石在地震作用下較易形成滑坡，滑坡給泥石流提供充足物源，所以泥石流較多[17]。

泥石流月份統(tǒng)計(jì)顯示(圖3(c))，泥石流均發(fā)生在5—9月份，占100%，其中8月泥石流數(shù)量最多，為57個(gè)，占總數(shù)的61%，7—9月份泥石流總數(shù)為87，占總數(shù)的93%。這是因?yàn)檠芯繀^(qū)降雨集中在5—9月份，特別是7月份和8月份為暴雨多發(fā)期，說(shuō)明泥石流發(fā)生的數(shù)量與降雨有很大相關(guān)關(guān)系。

3.3 差異性分析

根據(jù)滑坡及泥石流規(guī)模統(tǒng)計(jì)結(jié)果，隨著方量的增大，滑坡數(shù)量不斷減小，且數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，泥石流方量分布則較均勻。這是因?yàn)殂氪ㄕ鸷蟛环€(wěn)定山體減少，且大型不穩(wěn)定斜坡較小型斜坡重力效應(yīng)顯著更易發(fā)生滑坡，剩余大型不穩(wěn)定斜坡較少，所以再發(fā)生大型滑坡幾率降低，小型滑坡則相對(duì)較易發(fā)生。

震后松散堆積物增多，泥石流物源充足，發(fā)生大規(guī)模泥石流幾率增加?；潞湍嗍髁叶葏^(qū)統(tǒng)計(jì)顯示，隨烈度區(qū)升高滑坡數(shù)量減少，泥石流數(shù)量則增加。這是由于烈度區(qū)越高，對(duì)山體影響越強(qiáng)烈，易于形成滑坡的山體大都發(fā)生垮塌，遺留的不穩(wěn)定山體在短時(shí)間內(nèi)不易形成滑坡；且高烈度區(qū)面積較小，故滑坡數(shù)量與烈度呈反比，而高烈度區(qū)泥石流的物源量較多，故泥石流再發(fā)生幾率變大。

從滑坡和泥石流月份圖可以看出，滑坡和泥石流都集中在5—9月份爆發(fā)，泥石流在其他月份沒(méi)有發(fā)生，而滑坡在其他月份相對(duì)較少發(fā)生。這是因?yàn)槟嗍鞯陌l(fā)生除需要有足夠物源條件外，降雨為必要激發(fā)條件，且降雨影響較顯著。而對(duì)滑坡而言，還需要有不穩(wěn)定山體的重力時(shí)效變形效應(yīng)，受降雨激發(fā)影響相對(duì)泥石流要小些。

4 震后地質(zhì)災(zāi)害演化特征分析

從每年發(fā)生災(zāi)害點(diǎn)數(shù)量及研究區(qū)年平均降雨量分析，滑坡和泥石流演化特征，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖4所示。

圖4 研究區(qū)災(zāi)害點(diǎn)數(shù)量和平均降雨量年份Fig.4 Number of disaster sites and average annualrainfall in the study area

滑坡年份統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明(圖4(a))，2013年和2014年滑坡發(fā)生最多，共19個(gè)，占總量的36%。汶川震后4 a內(nèi)(即2009—2012年)滑坡數(shù)量明顯小于震后5～9 a(即2013—2017年)。這是因?yàn)殂氪ǖ卣疳尫拍芰烤薮?，使大量山體發(fā)生震裂，震裂山體演化成滑坡需要多因素相互作用，在無(wú)偶然外力作用下(如地震、人工開(kāi)挖)，降雨引起斜坡的時(shí)效變形是滑坡產(chǎn)生的主要原因，經(jīng)歷了4 a降雨作用滑坡發(fā)生幾率增大。震后4 a內(nèi)滑坡數(shù)量圖呈“山峰”型，2010年相對(duì)較多，這是因?yàn)楫?dāng)年降雨量相對(duì)較多(圖4(b)，因研究區(qū)較大，特選取天水、成都、理縣、滎經(jīng)縣4個(gè)地區(qū)年降雨量的平均值作為研究區(qū)的年平均降雨量)。汶川震后5 a內(nèi)滑坡數(shù)量走勢(shì)為“山谷”，2013年滑坡數(shù)量最多，為11個(gè)，占總數(shù)的21%，這主要因?yàn)楫?dāng)年降雨量最多(圖4(b))。滑坡的波動(dòng)規(guī)律與年降雨量有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。泥石流年份統(tǒng)計(jì)顯示(圖4(a))，2010年泥石流發(fā)生數(shù)量最多，為45個(gè)，占總數(shù)的48%，這是因?yàn)?010年多地區(qū)突發(fā)暴雨，降雨量較多，有充足的降雨激發(fā)條件，而且汶川震后發(fā)生的大量滑坡及植被破壞引起的強(qiáng)烈的水土流失給泥石流提供了充足的物源。2009—2013年發(fā)生的泥石流為84個(gè)，占總數(shù)的89%，其他年份發(fā)生的泥石流較少，2013年后泥石流數(shù)量呈減小的趨勢(shì)，因年降雨量無(wú)較大差別，所以主要與物源量減少有關(guān)。

從滑坡和泥石流年份圖可以看出，滑坡震后4 a內(nèi)數(shù)量較少，遠(yuǎn)少于2013—2017年，而泥石流震后4 a內(nèi)數(shù)量遠(yuǎn)多于2013—2017年?？偨Y(jié)原因?yàn)殂氪ǖ卣疳尫糯罅磕芰?，使不穩(wěn)定斜坡發(fā)生滑塌，誘發(fā)了數(shù)以萬(wàn)計(jì)的滑坡崩塌災(zāi)害，產(chǎn)生了很多松散堆積物，為泥石流發(fā)生提供了充足的物源，泥石流短期內(nèi)再發(fā)生幾率增大，易于形成滑坡的不穩(wěn)定斜坡相對(duì)減少，滑坡短期內(nèi)再發(fā)生的幾率減小。

總結(jié)滑坡和泥石流演化規(guī)律差異性的主要原因是它們的發(fā)生條件不同。誘發(fā)滑坡的機(jī)理十分復(fù)雜，但最根本的原因是降雨入滲導(dǎo)致邊坡體自重增加、土體顆?？辜魪?qiáng)度降低，進(jìn)而引起邊坡系統(tǒng)基質(zhì)吸力場(chǎng)、土體容重場(chǎng)及地下動(dòng)水壓力場(chǎng)的改變，發(fā)生時(shí)效變形，從而影響邊坡的安全穩(wěn)定性，形成滑坡；泥石流災(zāi)害的發(fā)生則需要滿足以下3個(gè)條件：

(1)足夠的松散堆積物。

(2)較陡峭的地形條件。

(3)具備充足水動(dòng)力條件，一定強(qiáng)度降雨為激發(fā)泥石流的外動(dòng)力條件。

日本關(guān)東地震后學(xué)者Nakamura等[8]在大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)關(guān)東震后滑坡的活動(dòng)趨勢(shì)和規(guī)律進(jìn)行了研究(圖5)；Lin等[18]對(duì)集集地震前后滑坡演化規(guī)律進(jìn)行了研究(圖6)；黃潤(rùn)秋[12]根據(jù)汶川震后3 a內(nèi)極震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害演化特征及集集地震后災(zāi)害演化趨勢(shì)推測(cè)出汶川震后地質(zhì)災(zāi)害演化特征(圖7)。圖7中黑實(shí)線為汶川地震區(qū)實(shí)際數(shù)據(jù)曲線;黑虛線為預(yù)測(cè)地震后的演化趨勢(shì)曲線。

圖5 日本關(guān)東地震后至1990年災(zāi)區(qū)滑坡活動(dòng)變化Fig.5 Change of landslide activity in the disaster areaafter the Kanto earthquake in Japan until 1990

圖6 集集地震發(fā)生前后滑坡強(qiáng)度變化Fig.6 Changes of landslide intensity before and afterthe occurrence of the Chi-Chi earthquake

圖7 2000年以來(lái)汶川地震災(zāi)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量隨時(shí)間的變化Fig.7 Variation of the number of geohazards with timein Wenchuan earthquake area since 2000

由滑坡實(shí)際統(tǒng)計(jì)曲線可知:

(1)震后前4 a滑坡數(shù)量較少，但總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，到2013年達(dá)到峰值，這與關(guān)東地震產(chǎn)生階段年限(約5 a)相似。

(2)震后前9 a滑坡數(shù)量為周期性波動(dòng)，高峰周期為3～5 a，與黃潤(rùn)秋推測(cè)汶川地震災(zāi)害將以4～5 a一個(gè)周期近似吻合，也與集集地震后滑坡強(qiáng)度周期性變化規(guī)律吻合。

(3)由關(guān)東地震與集集地震震后滑坡特征圖發(fā)現(xiàn)強(qiáng)震后地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)時(shí)間在10 a以上。由汶川震后9 a內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害演化特征與關(guān)東地震產(chǎn)生階段類似推測(cè)之后滑坡演化趨勢(shì)與關(guān)東地震震后滑坡不穩(wěn)定階段(即緩慢下降)類似，符合集集地震后滑坡災(zāi)害衰減趨勢(shì)，也符合黃潤(rùn)秋推測(cè)汶川震后地質(zhì)災(zāi)害會(huì)先經(jīng)歷一個(gè)爆發(fā)高峰然后再緩慢下降并恢復(fù)到震前狀態(tài)的預(yù)測(cè)。

(4)結(jié)合汶川地震震后9 a內(nèi)災(zāi)害以3～5 a周期性震蕩衰減特征、黃潤(rùn)秋推測(cè)汶川震后地質(zhì)災(zāi)害以4～5 a為周期波動(dòng)和集集地震后滑坡地質(zhì)災(zāi)害周期性震蕩特性推測(cè)之后汶川地震地質(zhì)災(zāi)害也呈3～5 a的周期性變化特征。

(5)根據(jù)強(qiáng)震后地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)時(shí)間>10 a預(yù)測(cè)至2025年汶川震后滑坡仍有一定活動(dòng)。

基于以上研究成果加上筆者實(shí)際所搜集汶川震后9 a來(lái)滑坡和泥石流數(shù)據(jù)，推測(cè)作出滑坡和泥石流演化趨勢(shì)圖(圖8)。

如圖8(a)所示,2018—2025年滑坡總體呈震蕩式降低趨勢(shì)，高峰周期為3～5 a。由泥石流實(shí)際統(tǒng)計(jì)曲線(圖8(b))可知，2010年泥石流數(shù)量最多，之后呈周期性減小，周期為3～5 a，到2015年已經(jīng)趨于水平波動(dòng)。黃潤(rùn)秋推測(cè)汶川震后地質(zhì)災(zāi)害呈震蕩式的衰減下降。結(jié)合以上兩方面推測(cè)泥石流數(shù)量從2017年后呈水平波動(dòng)趨勢(shì)，高峰周期為3～5 a。

圖8 2009年以來(lái)汶川地震震區(qū)滑坡數(shù)量和泥石流數(shù)量隨時(shí)間變化Fig.8 Changes in the number of landslides and debrisflow with time in the Wenchuan earthquake areasince 2009

本文的推測(cè)方式有一定的局限性，存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題：

(1)統(tǒng)計(jì)的震后滑坡泥石流是根據(jù)文獻(xiàn)及新聞稿提取的，未被人發(fā)現(xiàn)的滑坡和泥石流就不在統(tǒng)計(jì)之列。

(2)震后大規(guī)模群發(fā)性滑坡和泥石流未在統(tǒng)計(jì)之列。

(3)推測(cè)變化趨勢(shì)是依據(jù)震后2009—2017年發(fā)生的滑坡和泥石流，預(yù)測(cè)期內(nèi)可能存在極端降雨或地震現(xiàn)象，使預(yù)測(cè)結(jié)果不夠準(zhǔn)確。

5 汶川地震前后震源附近的地震影響分析

汶川地震前，其震源附近發(fā)生了多次地震，其中典型強(qiáng)震為1933年茂縣疊溪Ms7.5級(jí)地震及1976年松潘Ms7.2級(jí)地震。茂縣“6·24”滑坡被埋的新磨村41 a前從擂鼓山搬至此，當(dāng)時(shí)受松潘地震影響擂鼓山為滑坡隱患點(diǎn)，41 a后新磨村還是遭遇了滑坡，說(shuō)明此類滑坡具有隱蔽性及時(shí)效性。此次新磨村滑坡位于疊溪地震極震區(qū)，當(dāng)時(shí)誘發(fā)了大量滑坡，疊溪地震肯定對(duì)此滑坡造成了極大的影響。由圖1可知2次歷史強(qiáng)震都距汶川震中較近，且在研究區(qū)內(nèi)，統(tǒng)計(jì)顯示歷史強(qiáng)震對(duì)滑坡和泥石流地質(zhì)災(zāi)害有一定的影響。

汶川地震后，其震源附近發(fā)生了多次地震，如2010年4月14日青海玉樹(shù)Ms7.1級(jí)地震、2013年4月20日四川蘆山Ms7.1級(jí)地震、2013年7月22日甘肅岷縣Ms6.6級(jí)地震、2014年8月3日云南魯?shù)镸s6.5級(jí)地震及2017年8月8日四川九寨溝Ms7.0級(jí)地震。為考慮所發(fā)生地震對(duì)本文統(tǒng)計(jì)汶川震后滑坡和泥石流演化特征的影響，選取汶川周邊發(fā)震震級(jí)相對(duì)較大地震烈度區(qū)內(nèi)滑坡和泥石流數(shù)量進(jìn)行分析，故選取四川蘆山地震及九寨溝地震為例。把所統(tǒng)計(jì)的滑坡和泥石流在各自等震線圖上表示出來(lái)。九寨溝震后和蘆山震后烈度區(qū)滑坡和泥石流分布如圖9所示。

圖9 九寨溝震后烈度區(qū)和蘆山震后烈度區(qū)滑坡和泥石流分布Fig.9 Distributions of landslides and debris flows inthe seismic region after Jiuzhaigou earthquake andLushan earthquake

由圖9(a)可見(jiàn)，九寨溝地震烈度區(qū)內(nèi)沒(méi)有滑坡和泥石流，所以九寨溝地震對(duì)所統(tǒng)計(jì)的汶川地震震后滑坡和泥石流數(shù)量幾乎沒(méi)有產(chǎn)生的影響。蘆山地震震中位于汶川地震VII度烈度區(qū)，距汶川地震震源映秀鎮(zhèn)較近，預(yù)計(jì)對(duì)汶川震后滑坡和泥石流的影響程度大于玉樹(shù)地震。由圖9(b)可見(jiàn)，蘆山地震烈度區(qū)內(nèi)有2處滑坡、4處泥石流，其中滑坡有2處發(fā)生在蘆山地震之后，泥石流有1處發(fā)生于蘆山地震之后(據(jù)所統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù))。由此得出蘆山地震的發(fā)生對(duì)于所統(tǒng)計(jì)的汶川震后滑坡和泥石流結(jié)果影響較小，但仍有一定影響。

本文的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于三大電子期刊數(shù)據(jù)庫(kù)及百度搜索引擎，有據(jù)可循，數(shù)據(jù)來(lái)源可靠。電子期刊傾向于記錄大型有科研價(jià)值且對(duì)人民生活造成很大影響的地質(zhì)災(zāi)害，地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)記錄相對(duì)較少但內(nèi)容豐富，新聞稿記錄的災(zāi)害點(diǎn)較廣泛內(nèi)容不夠詳細(xì)，一般對(duì)人民生活造成影響的地質(zhì)災(zāi)害都會(huì)以新聞稿的形式呈現(xiàn)出來(lái)，綜合兩方面分析，數(shù)據(jù)來(lái)源較全面。按規(guī)模、烈度區(qū)及月份因素分析的地質(zhì)災(zāi)害有一定的規(guī)律性，且與科學(xué)現(xiàn)象相符，所以所選因素對(duì)分析地質(zhì)災(zāi)害規(guī)律來(lái)說(shuō)較合理。

本文還存在一些不足之處，如在對(duì)地質(zhì)災(zāi)害分布特征的研究中所選影響因素較少不夠豐滿、統(tǒng)計(jì)的地質(zhì)災(zāi)害不包括群發(fā)性的以及未被人發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害。之后筆者希望繼續(xù)研究地層巖性及距發(fā)震斷裂距離2個(gè)因素對(duì)滑坡分布規(guī)律的影響。

6 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)汶川震后滑坡和泥石流發(fā)育分布規(guī)律、演化特征及差異性的統(tǒng)計(jì)分析，初步得出以下認(rèn)識(shí)和結(jié)論：

(1)規(guī)模大的滑坡數(shù)量較小，且各規(guī)?；聰?shù)量差別較顯著；隨著汶川地震烈度區(qū)的增大，滑坡數(shù)量逐漸減小；滑坡主要發(fā)生在5—9月份。

(2)泥石流規(guī)模特征較均勻，其中中型規(guī)模的泥石流最多，占總數(shù)的34%；烈度區(qū)烈度越高，泥石流數(shù)量相對(duì)越大；泥石流發(fā)生在5—9月份。

(3)汶川震后4 a內(nèi)(2009—2012年)發(fā)生的滑坡數(shù)量明顯小于震后的2013—2017年；泥石流主要集中在前幾年，之后大幅減小。

(4)汶川震后滑坡和泥石流演化特征差異的原因主要是它們的產(chǎn)生條件不同。泥石流的形成需要有足夠的物源條件，滑坡則需要有完整性較差的山體條件。足夠的降雨量是泥石流必要的激發(fā)條件，且作用較迅速；而對(duì)滑坡來(lái)說(shuō)，除了降雨量外，還受重力時(shí)效變形作用，作用機(jī)理較復(fù)雜，降雨對(duì)滑坡的影響相對(duì)于泥石流來(lái)說(shuō)較小也較緩慢。

(5)推測(cè)滑坡在預(yù)測(cè)期內(nèi)會(huì)呈震蕩式衰減趨勢(shì)，高峰周期約為3～5 a；泥石流呈水平波動(dòng)趨勢(shì)，高峰周期亦約為3～5 a。

(6)汶川地震前的強(qiáng)震對(duì)所統(tǒng)計(jì)的地質(zhì)災(zāi)害有一定影響；震后的九寨溝地震對(duì)汶川震后滑坡和泥石流幾乎沒(méi)有影響，蘆山地震對(duì)泥石流有一定的影響，程度較小。