尼泊爾Ms8.1 級地震觸發(fā)定日縣次生地質(zhì)災(zāi)害規(guī)律及防治建議研究

韓培鋒 袁錦濤 田述軍

0 引言

尼泊爾境內(nèi)（北緯28.2°，東經(jīng)84.7°）于2015 年4 月25 日14 時11 分發(fā)生Ms8.1 級地震，震源深度20km，隨后發(fā)生多次余震[1]。此次地震共造成8902人死亡，23000 多人受傷，近30 萬人受災(zāi)[2]。與尼泊爾相鄰的西藏日喀則市受損嚴重，造成西藏境內(nèi)多人傷亡，其中地震造成定日縣4 人死亡，12 人受傷。為快速查清西藏自治區(qū)受災(zāi)情況，西藏自治區(qū)國土部門組織相關(guān)單位開展地震后地質(zhì)災(zāi)害隱患點排查工作。各專業(yè)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查單位在日喀則市相關(guān)部門的帶領(lǐng)下完成了日喀則市各縣市的震后次生地質(zhì)災(zāi)害隱患點排查工作。據(jù)調(diào)查，“4·25”尼泊爾Ms8.1 級強烈地震波及定日縣2 個鎮(zhèn)和11 個鄉(xiāng)，共造成4 人死亡，12 人受傷，3683 戶房屋受災(zāi)。

地震在定日縣境內(nèi)觸發(fā)大量的次生地質(zhì)災(zāi)害，主要包括泥石流、崩塌、不穩(wěn)定斜坡等地質(zhì)災(zāi)害。地震及其觸發(fā)的次生地質(zhì)災(zāi)害造成定日縣境內(nèi)大量的房屋受損嚴重，其中約500 戶房屋倒塌。崗絨公路至縣城道路中斷，損毀道路約30km，著名寺廟曲瓦寺嚴重受損。地震觸發(fā)的次生地質(zhì)災(zāi)害隱患嚴重威脅當(dāng)?shù)鼐用竦纳敭a(chǎn)安全。因此地震后開展定日縣次生地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育及分布規(guī)律研究對定日縣的抗震救災(zāi)及災(zāi)后重建、規(guī)劃具有十分重要的意義。

1 研究概況及自然環(huán)境

1.1 定日縣地貌

定日縣地理坐標介于北緯27?49'06"～29?07'56"、東 經(jīng)86?12'12"～ 87?45'16"之間，全縣總面積13858.81km2。地處西藏南部，喜馬拉雅山北麓，山巒起伏，溝谷縱橫，平均海拔4500m 以上，地勢呈南北高中間低、西高東低的特點[3]。定日縣地貌可分為河谷地貌、低中山地貌、中高山地貌、峽谷地貌和冰川地貌。

1.2 定日縣地質(zhì)條件

定日縣位于青藏高原南部、喜馬拉雅山脈北麓，處于北喜馬拉雅構(gòu)造帶中的拉軌崗日亞帶和定日。區(qū)域上處在北喜馬拉雅構(gòu)造帶，新構(gòu)造活動表現(xiàn)較強烈。上新世紀以來，高原整體式隆升、南北向活動帶和河流下切是其重要特征，受到這一大的構(gòu)造活動控制，定日縣處在階段性的整體隆升中，在構(gòu)造形跡上表現(xiàn)為斷裂、褶皺和巖漿活動。

1.3 定日縣水文氣象

定日縣地處喜馬拉雅山主脈北翼，氣候干旱，年降水量289.6mm，主要集中在每年七、八月份，該時間段內(nèi)次生地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。境內(nèi)水系以朋曲河水系為主，總體近東西向展布，與主要山脈走向大體一致，屬外流水系。境內(nèi)樹枝狀水系發(fā)育，多呈北西及北東向，其中較大的支流有果裸藏布、洛洛曲、熱曲藏布、扎嘎曲。干流水系和支流水系均受大氣降水和融雪補給，水量充沛，但隨季節(jié)性變化影響較大。

2 震后定日縣受災(zāi)情況

2.1 定日縣次生地質(zhì)災(zāi)害隱患點數(shù)據(jù)獲取

尼泊爾“4·25”Ms8.1 級地震發(fā)生后，西藏自治區(qū)國土部門組織相關(guān)部門迅速開展震后地質(zhì)災(zāi)害隱患點排查工作，本文統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于西藏自治區(qū)國土部門地質(zhì)調(diào)查匯總資料。經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)尼泊爾“4·25”Ms8.1 級地震導(dǎo)致定日縣全縣13 個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）共計觸發(fā)各類地質(zhì)災(zāi)害隱患點273 處（包含潛在地質(zhì)災(zāi)害點），境內(nèi)的次生地質(zhì)災(zāi)害主要為泥石流，其次為崩塌，而滑坡則極少，各類地質(zhì)災(zāi)害詳細統(tǒng)計見表1 所示。

表1 震后定日縣境內(nèi)次生地質(zhì)災(zāi)害隱患點統(tǒng)計表

2.2 定日縣受災(zāi)情況初步統(tǒng)計

通過排查統(tǒng)計，定日縣共發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害隱患點273 處，全縣13 個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）都不同程度發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害。其中協(xié)格爾鎮(zhèn)、絨轄鄉(xiāng)、扎西宗鄉(xiāng)、曲洛鄉(xiāng)、曲當(dāng)鄉(xiāng)、崗嘎鎮(zhèn)、盆吉鄉(xiāng)等8 個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）的地質(zhì)災(zāi)害較發(fā)育，尤其是協(xié)格爾鎮(zhèn)、絨轄鄉(xiāng)、扎西宗鄉(xiāng)3 個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）最為集中。次生地質(zhì)災(zāi)害隱患點造成定日縣4166 戶22993 人受威脅，直接威脅財產(chǎn)達到115788 萬元，詳細受災(zāi)情況見表2所示。

威脅生命線工程的地質(zhì)災(zāi)害點51處，其中泥石流19 處、崩塌17 處、不穩(wěn)定斜坡14 處、滑坡1 處，威脅資產(chǎn)2427.6 萬元。區(qū)內(nèi)威脅生命線工程的51處災(zāi)害點主要分布于國道318 沿線、國防道路218 和Z75 線以及縣道公路等。圖1 圖2 給出了某公路沿線典型崩塌、泥石流災(zāi)害圖。

表2 尼泊爾地震定日縣直接威脅人口及經(jīng)濟損失統(tǒng)計表

3 定日縣次生地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律分析

3.1 地震觸發(fā)定日縣次生地質(zhì)災(zāi)害空間分布規(guī)律

根據(jù)西藏自治區(qū)國土部門震后組織的災(zāi)害調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計，得到定日縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)次生地質(zhì)災(zāi)害分布圖如圖3所示，各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）次生地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量柱狀圖如圖4所示，定日縣境內(nèi)各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）次生地質(zhì)災(zāi)害分類統(tǒng)計如表3所示。

表3 定日縣各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）震后次生災(zāi)害隱患點分類統(tǒng)計表

由圖3 和4 可知，地震觸發(fā)的次生地質(zhì)災(zāi)害分布差異較大，協(xié)格爾鎮(zhèn)、絨轄鄉(xiāng)和扎西宗鄉(xiāng)數(shù)量最多，三個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）占比達到51.65%，而長所鄉(xiāng)、措果鄉(xiāng)、克瑪鄉(xiāng)、尼轄鄉(xiāng)、加措鄉(xiāng)和扎果鄉(xiāng)的占比都不超過5%。

表3 可知，不同鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）的災(zāi)害類型所占比率也不相同。崩塌主要集中在絨轄鄉(xiāng)，達到45.28%，曲當(dāng)鄉(xiāng)和協(xié)格爾鎮(zhèn)也較多，分別為16.98%和13.21%，其他鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）分布較少。不穩(wěn)定斜坡主要集中在絨轄鄉(xiāng)，占比為55.56%，其次為措果鄉(xiāng)18.52%，其他鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）數(shù)量極少?；路植驾^集中，只有絨轄鄉(xiāng)、曲當(dāng)鄉(xiāng)和盆吉鄉(xiāng)有少量分布。在震后救援，災(zāi)后重建和地質(zhì)災(zāi)害隱患點監(jiān)測預(yù)警過程中，基于不同鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）的次生災(zāi)害分布特點，有所側(cè)重進行監(jiān)測和防治，尤其重點關(guān)注協(xié)格爾鎮(zhèn)、絨轄鄉(xiāng)和扎西宗鄉(xiāng)的次生災(zāi)害，從而可以更有效地開展震后相關(guān)工作。

3.2 定日縣震后次生地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模分析

按照次生地質(zhì)災(zāi)害的體積大小，將尼泊爾地震觸發(fā)定日縣境內(nèi)的次生地質(zhì)災(zāi)害劃分為巨型、大型、中型和小型災(zāi)害四個等級[4]，各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）的次生地質(zhì)災(zāi)害詳細分類表見4所示。

表4 地震觸發(fā)定日縣震后次生地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模統(tǒng)計表

圖1 扎西宗鄉(xiāng)大本營路沿線崩塌

圖2 協(xié)格爾鎮(zhèn)恰來村協(xié)曲公路泥石流

圖3 定日縣震后次生地質(zhì)災(zāi)害分布圖

由表4 可知，此次地震觸發(fā)的次生地質(zhì)災(zāi)害主要是中小型災(zāi)害，其中小型災(zāi)害達到69.24%，中型占比21.24%，巨型地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量極少。次生災(zāi)害類型主要是泥石流，達到69.23%，崩塌占比達19.41%，滑坡和不穩(wěn)定斜坡較少。圖5 給出了不同規(guī)模的次生災(zāi)害在各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）分布規(guī)律，由于巨型災(zāi)害只有1 個，故圖5 沒有單獨列出巨型災(zāi)害數(shù)量。從圖5 可知各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）地質(zhì)災(zāi)害規(guī)律分布各異，其中絨轄鄉(xiāng)、協(xié)格爾鎮(zhèn)和扎西宗鄉(xiāng)的小型災(zāi)害占比較大，大型次生災(zāi)害只分布在少數(shù)幾個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），如崗嘎鎮(zhèn)、曲當(dāng)鄉(xiāng)、曲洛鄉(xiāng)和協(xié)格爾鎮(zhèn)，其他鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）無大型災(zāi)害發(fā)生。圖6 可知，次生災(zāi)害密度分布差異較大，其中曲洛鄉(xiāng)和協(xié)格爾鎮(zhèn)、扎果鄉(xiāng)和絨轄鄉(xiāng)的部分區(qū)域災(zāi)害密度較大。

圖4 定日縣震后次生地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量柱狀圖

圖5 定日縣各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）次生災(zāi)害規(guī)模柱狀圖

圖6 定日縣各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）次生災(zāi)害密度圖

3.3 高程對定日縣境內(nèi)次生災(zāi)害影響研究

黃潤秋等[5-6]、許強等[7]、孟華君等[8]和許沖等[9]指出高程是影響次生災(zāi)害發(fā)生及分布的重要因素。定日縣地面高程多在3000 ～5000m，平均海拔為4500m，最大高程為8844m，高差跨度極大。海拔在5000m 以上的地區(qū)多為高山和極高山地貌，風(fēng)化土層薄，河流水動力活動強度小，人口密度較小，地質(zhì)災(zāi)害分布極少。為便于分析定日縣境內(nèi)次生地質(zhì)災(zāi)害高程分布范圍，將定日縣海拔高程劃分5 組，每組劃分范圍中包含下限，不包含上限，劃分標準及詳細分布見表5 所示。

表5 給出了尼泊爾地震定日縣境內(nèi)不同高程范圍內(nèi)次生地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量及占比，從表中可以看出，定日縣境內(nèi)的次生地質(zhì)災(zāi)害主要分布在4000～4500m 高程范圍內(nèi)，占比達54.95%。其次為4500～5000m 高程范圍，占比為26.37%。而高程超過5000m 以上的區(qū)域，次生災(zāi)害只有3 處，可見定日縣地質(zhì)災(zāi)害主要分布在4000 ～5000m 高程范圍內(nèi)，該海拔范圍是定日縣人類主要居住和生產(chǎn)經(jīng)濟活動范圍，也是地質(zhì)災(zāi)害相對較發(fā)育的區(qū)段。

表5 震后定日縣次生災(zāi)害隨海拔高程分布統(tǒng)計表

4 震后次生地質(zhì)災(zāi)害特點及防治建議

4.1 定日縣震后次生地質(zhì)災(zāi)害危險度區(qū)劃

選擇貢獻權(quán)重疊加模型作為滑坡災(zāi)害易損性評價模型，次生災(zāi)害的危險性評價因素選取盡量全面地考慮影響災(zāi)害發(fā)生的各種因素。經(jīng)過野外調(diào)查分析，本文主要考慮坡向、坡度、地層巖性、斷裂帶分布、降水量和地震烈度 6 個因子進行研究?；谪暙I權(quán)重疊加模型得到尼泊爾地震定日縣境內(nèi)次生災(zāi)害危險度區(qū)劃圖如圖7 所示。

由圖7 可知，地震造成定日縣境內(nèi)的中間部位的協(xié)格爾鎮(zhèn)、曲洛鄉(xiāng)和扎果鄉(xiāng)部分區(qū)域的次生災(zāi)害危險度最高，為高度危險。另外西南方向的絨轄鄉(xiāng)部分區(qū)域危險程度也較大，定日縣的其他區(qū)域次生災(zāi)害危險度相對較低。

4.2 定日縣震后典型次生地質(zhì)災(zāi)害分析

定日縣康薩溝泥石流位于扎西宗鄉(xiāng)卡龍村，該泥石流地區(qū)為構(gòu)造侵蝕低中山地貌，溝谷與坡頂高差較大，溝谷形態(tài)呈“V”字形。溝道全長6.1km，流域面積10.2km2，平均縱坡降176‰，尤其上游段縱比降高達291‰，該溝總體呈上段較陡，下段較緩，較大的縱坡降為泥石流的形成運移提供了較好勢能條件，溝口照片見圖8 所示。

據(jù)調(diào)查，康薩溝2007 年7 月發(fā)生了一次較大規(guī)模的泥石流，本次泥石流沖毀溝口道路、涵洞及2 戶民房，并沖毀了約60 畝農(nóng)田，至今又發(fā)生不同程度的泥石流?？邓_溝主溝的侵蝕速度大于支溝的侵蝕速度，溝口扇形堆積較發(fā)育，根據(jù)相關(guān)規(guī)范，康薩溝泥石流正處于發(fā)展期。“4·25”地震后，康薩溝域內(nèi)的崩滑現(xiàn)象較發(fā)育、溝道兩側(cè)堆積大量的崩滑堆積體，溝谷兩岸坡面水土流失嚴重?？邓_溝固體物源主要集中在中上游河谷斜坡表面地帶，可能參與泥石流活動的松散物動貯量豐富，震后暴雨等不利情況將極有可能暴發(fā)較大規(guī)模的泥石流，將直接危害康薩溝堆積扇上卡龍村20 戶居民的生命、財產(chǎn)的安全。

圖7 定日縣境內(nèi)次生災(zāi)害危險度區(qū)劃圖

圖8 定日縣康薩溝溝口照片

圖9 地震災(zāi)區(qū)定日縣防治分區(qū)圖

4.3 定日縣震后地質(zhì)災(zāi)害防治分區(qū)建議

根據(jù)災(zāi)害現(xiàn)狀、震后災(zāi)害特點和需要保護對象，將受地質(zhì)災(zāi)害威脅的人口密集的城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊、學(xué)校、人口集中區(qū)、過渡性安置點、永久性安置點，重要生命線以及重要設(shè)施作為重點防治區(qū)和防治重點[10]?；诙ㄈ湛h次生地質(zhì)災(zāi)害分布區(qū)間和數(shù)量，將定日縣劃分成不同的地質(zhì)災(zāi)害防治區(qū)域，具體劃分說明見圖9 所示。

根據(jù)境內(nèi)次生災(zāi)害特點，重點防治區(qū)劃分為三個區(qū)域A-1、A-2 和A-3。次重點防治區(qū)和一般防治區(qū)。泥石流重點防治區(qū)（A-1），該區(qū)主要為崗嘎鎮(zhèn)北、克瑪鄉(xiāng)南、協(xié)格爾鎮(zhèn)、扎果鄉(xiāng)、尼轄鄉(xiāng)及措果鄉(xiāng)一帶，占全縣總面積27.81%。該區(qū)為定日縣人口比較集中，人類活動比較活躍，社會經(jīng)濟比較發(fā)達，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育比較密集的地帶。主要危害區(qū)內(nèi)居民房屋、耕地、318 國道及各級鄉(xiāng)道等。泥石流重點防治區(qū)（A-2），該區(qū)主要為扎西宗鄉(xiāng)中部和曲當(dāng)鄉(xiāng)中部，占全縣總面積8.03%。該區(qū)人口相對集中，人類活動相對頻繁，社會經(jīng)濟相對發(fā)達，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育相對較多的地帶。主要危害區(qū)內(nèi)居民房屋、耕地、道路交通、草場及學(xué)校等。崩塌、不穩(wěn)定斜坡重點防治區(qū)（A-3），該區(qū)主要為崗絨公路絨轄鄉(xiāng)段中部，占全縣總面積1.00%。次重點防治區(qū)主要分布在盆吉鄉(xiāng)一帶，占定日縣總面積的2.19%。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造條件較為單一，河流沖刷作用強烈，人類工程活動較為頻繁。一般防治區(qū)占定日縣總面積的60.98%。區(qū)內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件較為單一，人類工程活動較少，危害程度較小。

4.4 定日縣震后地質(zhì)災(zāi)害防治建議

重點防治區(qū)為A-1 和A-2 區(qū)域，這兩個區(qū)為定日縣人口比較集中，人類活動比較活躍，社會經(jīng)濟比較發(fā)達，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育比較密集的地帶。主要危害區(qū)內(nèi)居民房屋、耕地、318 國道及各級鄉(xiāng)道等。以河谷地貌和中低山地貌為主，季節(jié)性沖溝發(fā)育，區(qū)域內(nèi)主要是小型泥石流災(zāi)害，部分公路、村民房屋在泥石流溝口，震后松散堆積物較大，防治措施以群測群防為主，工程措施（疏導(dǎo)）和避讓搬遷措施為輔，在雨季應(yīng)加強隱患點監(jiān)測。A-3 防治區(qū)主要為崗絨公路絨轄鄉(xiāng)段中部沿線的崩塌、不穩(wěn)定斜坡，該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育比較密集，災(zāi)害點穩(wěn)定狀態(tài)較差，雨季發(fā)生災(zāi)害的可能性大，可能會中斷絨轄鄉(xiāng)通往縣城的唯一交通干道，影響區(qū)內(nèi)群眾生活生產(chǎn)物資的輸入輸出和區(qū)內(nèi)邊防站日常工作。災(zāi)害類型規(guī)模均為小型，防治措施以群測群防和工程措施（支擋、清方）為主，在雨季加強隱患點監(jiān)測，必要時刻設(shè)置警示標志。次重點防治區(qū)和一般防治區(qū)則災(zāi)害較少，危害后果較輕，采用防群群治即可。

在災(zāi)后災(zāi)害防治及重建過程中重點關(guān)注交通要道、通信、輸電線路等。定日縣境內(nèi)有1 條國道G318，3 條干公路沿線鄉(xiāng)道，其余均為村道。其中G318 線是重要的交通干路，因此將該國道作為防治重點區(qū)。境內(nèi)的通信、輸電管線多順河（溝）、公路多跨（溝），高山峽谷區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)內(nèi)的通信、輸電管線容易受到地質(zhì)災(zāi)害的威脅，因此縣域內(nèi)的通信、輸電管線為定日縣的防治重點。

5 結(jié)論

西藏自治區(qū)定日縣受“4·25”尼泊爾Ms8.1 級地震影響較大，產(chǎn)生大量的泥石流、崩塌和不穩(wěn)定斜坡等次生地質(zhì)災(zāi)害，嚴重威脅當(dāng)?shù)厝嗣裆敭a(chǎn)安全。震后災(zāi)害救援及次生地質(zhì)災(zāi)害防治工作是地方政府的難題。研究發(fā)現(xiàn)此次地震誘發(fā)的次生地質(zhì)災(zāi)害主要為泥石流，集中在格爾鎮(zhèn)、絨轄鄉(xiāng)和扎西宗鄉(xiāng)，且次生災(zāi)害的規(guī)模普遍較小，為此基于防治規(guī)劃分區(qū)，合理安排災(zāi)后防治，將可以達到事半功倍的效果。A-1 和A-2 區(qū)主要是泥石流災(zāi)害，且規(guī)模較小，為此應(yīng)該重點加強雨季群測群防工作，同時針對部分溝口狹窄且陡峭的泥石流，采取搬遷避讓措施，對于人口較密集的泥石流溝口，則建議采取工程治理措施。針對主要交通干道沿線、崩塌及滑坡災(zāi)害，采取定期巡查、監(jiān)測及局部治理相結(jié)合的措施。境內(nèi)的通信設(shè)施及輸電線路，則重點加強巡查。針對部分災(zāi)害較嚴重點，可以采取工程治理措施，針對次重點防治區(qū)和一般防治區(qū)，則采取群測群防及定期巡查相結(jié)合。通過對定日縣震后次生災(zāi)害規(guī)律分析，從而利用有限的資金，達到最大化的防災(zāi)減災(zāi)目的，為相關(guān)部門災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)，災(zāi)后重建提供參考。