溝谷災(zāi)害鏈演化模式與風(fēng)險防控對策

崔 鵬，郭 劍

(1.中國科學(xué)院 水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所 山地災(zāi)害與地表過程重點實驗室，四川 成都 610041；2.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；3.中國科學(xué)院–巴基斯坦高等教育委員會，中國–巴基斯坦地球科學(xué)研究中心，伊斯蘭堡 45320；4.長安大學(xué) 地質(zhì)工程與測繪學(xué)院，陜西 西安 710054)

川藏鐵路交通廊道連接成都和拉薩，全長1 639 km，橫穿青藏高原東緣地形急變帶，是人類歷史上最具挑戰(zhàn)性的道路建設(shè)工程，對國家西部大開發(fā)和西藏經(jīng)濟社會發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義[1]。青藏高原最為活躍的新構(gòu)造活動背景下，區(qū)域內(nèi)地勢起伏大，河流切割強烈，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，坡體穩(wěn)定性較差。在復(fù)雜的內(nèi)外應(yīng)力作用下，滑坡、崩塌、泥石流等山地災(zāi)害遍布，是中國山地災(zāi)害最發(fā)育、最活躍、類型最齊全、危害最嚴重的區(qū)域之一[2–4]。據(jù)統(tǒng)計，擬建川藏鐵路雅安—林芝段全長1 011 km，線路兩側(cè)10 km緩沖區(qū)內(nèi)發(fā)育山地災(zāi)害1 702處，其中，崩塌167處，滑坡589處，泥石流946處，災(zāi)害的平均線密度高達1.68 處/km[5]。這些災(zāi)害規(guī)模大、運動速度快、影響范圍廣、破壞性強，多次重塑高原地貌，嚴重威脅沿江城鎮(zhèn)居民的生命安全和國家重大工程的建設(shè)運營。

顯著的氣候變化、復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境、獨特的冰川地貌為川藏鐵路沿線災(zāi)害的發(fā)育提供了得天獨厚的水源、物源和地形條件，極大地增加了溝谷災(zāi)害鏈發(fā)生的風(fēng)險[3,6]。據(jù)統(tǒng)計，1970年以來川藏交通廊道已發(fā)生特大溝谷災(zāi)害鏈15起。這些溝谷災(zāi)害鏈災(zāi)害輕則推擠河道、淤埋道路，導(dǎo)致交通被迫中斷，影響居民日常生活；重則形成堰塞湖淹沒村莊，誘發(fā)波及數(shù)百公里的潰決洪水，掃蕩下游房屋建筑，威脅人民生命安全。因此，如何應(yīng)對和處置溝谷災(zāi)害鏈造成的風(fēng)險，關(guān)乎川藏鐵路項目建設(shè)和運營的安全。

傳統(tǒng)的災(zāi)害研究認為不同災(zāi)種間是相互獨立的，針對不同類型災(zāi)害（如滑坡、崩塌、泥石流等）的調(diào)查、監(jiān)測、預(yù)警、治理等研究通常獨立開展，目前已經(jīng)在單災(zāi)種形成機制、運動過程、風(fēng)險分析等方向取得豐碩研究成果[7–9]。但近年來越來越多的案例表明，在青藏高原復(fù)雜的溝谷地貌條件下災(zāi)害具有明顯的災(zāi)種轉(zhuǎn)化特性。不同災(zāi)種間在時間和空間上常呈現(xiàn)連鎖反應(yīng)，這些災(zāi)害如多米諾骨牌般演進，最終造成嚴重危害[10]。鏈式災(zāi)害的放大效應(yīng)，為災(zāi)害鏈的防治帶來了巨大挑戰(zhàn)。盡管已經(jīng)意識到溝谷災(zāi)害鏈的復(fù)雜性，但針對災(zāi)害鏈的研究成果仍相對薄弱。目前，對溝谷災(zāi)害鏈的形成模式研究稍顯不足，對不同災(zāi)種的臨界轉(zhuǎn)化條件仍不明晰。理論研究的不足導(dǎo)致對災(zāi)害鏈風(fēng)險評估幾乎沿用傳統(tǒng)的單災(zāi)種的評估方法,缺乏適用于溝谷災(zāi)害鏈的評估方法和體系[11]。在溝谷災(zāi)害鏈形成與演化機制研究中，不同災(zāi)種的演進過程和臨界轉(zhuǎn)化條件一直是災(zāi)害研究領(lǐng)域的熱點和難點問題之一。開展溝谷災(zāi)害鏈研究既是認識災(zāi)害演化復(fù)雜機理的前沿科學(xué)問題，也是制定應(yīng)對鏈式災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)的基本要求，對山地災(zāi)害學(xué)的發(fā)展和完善具有重要意義[1]。

面對溝谷災(zāi)害鏈理論研究和川藏鐵路實際應(yīng)用的迫切需求，通過對近年來典型溝谷災(zāi)害鏈事件進行回顧，明確溝谷災(zāi)害鏈的定義和組成要素，總結(jié)溝谷災(zāi)害鏈的4大典型特性。根據(jù)原生災(zāi)害類型將溝谷災(zāi)害鏈的演化模式劃分為3大類和11小類。同時，探討了溝谷災(zāi)害鏈在早期識別、監(jiān)測預(yù)警、模擬評估、應(yīng)急避險與綜合治理方面提出的要求和應(yīng)對思路。

1 溝谷災(zāi)害鏈的定義與組成要素

廣義災(zāi)害鏈(disaster chain)種類眾多，如大氣災(zāi)害鏈[12]、地質(zhì)災(zāi)害鏈[13]、環(huán)境災(zāi)害鏈[14]等。郭增建等[15]認為災(zāi)害鏈是一系列災(zāi)害相繼發(fā)生的現(xiàn)象。文傳甲[12]強調(diào)了災(zāi)種之間的關(guān)聯(lián)性，認為前種災(zāi)害是后種災(zāi)害的部分原因。李明等[16]認為完整的鏈式過程包括致災(zāi)環(huán)、激發(fā)環(huán)、損害環(huán)和斷鏈環(huán)。史培軍等[17]認為災(zāi)害鏈是某種原發(fā)災(zāi)害引起系列次生災(zāi)害，進而形成的復(fù)雜災(zāi)情傳遞與放大過程。此外，學(xué)者們還采用級聯(lián)效應(yīng)、多米諾效應(yīng)、連鎖反應(yīng)、誘發(fā)效應(yīng)等詞匯來描述災(zāi)害相互影響、連續(xù)出現(xiàn)的現(xiàn)象[18]。

作者認為，溝谷災(zāi)害鏈是發(fā)育在溝谷地貌中的原生災(zāi)害體在運動中受地形影響轉(zhuǎn)化運動方式或動力特性而演化成不同類型災(zāi)害的物理過程及其結(jié)果，這些不同類型的災(zāi)害具有時間相接、空間相連、因果關(guān)聯(lián)、鏈式演進的典型特性。完整的溝谷災(zāi)害鏈由潛在孕災(zāi)體、原生災(zāi)害、次生災(zāi)害（系列）、承災(zāi)體4大要素組成（圖1）。

圖1 溝谷災(zāi)害鏈要素Fig. 1 Elements of the valley disaster chain

溝谷地貌在長期的內(nèi)外地質(zhì)營力作用下，斜坡巖體破碎，結(jié)構(gòu)面發(fā)育。處于不穩(wěn)定或欠穩(wěn)定狀態(tài)的潛在孕災(zāi)體在地震、降雨、冰川躍動、人工擾動等的條件下極易失穩(wěn)并形成原生災(zāi)害。此階段與傳統(tǒng)單災(zāi)種的形成和過程基本一致。溝谷災(zāi)害鏈區(qū)別于單災(zāi)種災(zāi)害的關(guān)鍵在于原生災(zāi)害能否轉(zhuǎn)化或誘發(fā)新的次生災(zāi)害（系列）。

典型的溝谷災(zāi)害鏈演進方式可分為兩種類型。第1種類型指原生災(zāi)害的物源在與外界環(huán)境耦合作用下物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，運動形式隨之改變而形成次生災(zāi)害。如：崩滑體從高位墜落后，其運動形式由滑動、崩落、翻滾轉(zhuǎn)化為流動，內(nèi)部阻力降低促進了災(zāi)害的遠程運動；又如：運動中水分補給改變了固體碎屑的黏性及阻力特性，流動性隨之改變。與之類似，在堰塞湖和冰湖潰決災(zāi)害鏈中，潰決洪水在經(jīng)過不斷垮塌的潰口時，裹挾大量壩體固體物質(zhì)，在此后運動中又不斷侵蝕溝谷底部和兩側(cè)山體，混合體的固體含量不斷改變，最終在宏觀上表現(xiàn)為災(zāi)種的變化。李基德等[19]通過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)在西藏米堆溝冰湖潰決—泥石流災(zāi)害鏈中，災(zāi)害形式發(fā)生了洪水—泥石流—洪水的轉(zhuǎn)化。崔鵬等[20]在大量冰湖潰決—泥石流災(zāi)害鏈演化過程中，也發(fā)現(xiàn)了洪水—稀性泥—石流—黏性泥石流的不斷轉(zhuǎn)化。

第2類演進類型指原生災(zāi)害通過改變地形條件誘發(fā)新的次生災(zāi)害（系列）。地形的變化一方面會提供潛在災(zāi)害物源，增大災(zāi)害規(guī)模；另一方面，會積累勢能，提高災(zāi)害破壞能力。如滑坡、泥石流發(fā)生后，改變了原有的溝谷地貌形態(tài)，堰塞湖隨之形成。具有一定高度的堰塞壩為不斷抬高的水位積累了巨大勢能，這是潰決洪水巨大能量的根本來源。在冰湖潰決災(zāi)害鏈中，滑坡運動至冰湖中改變了底部地形，原有冰湖物質(zhì)平衡被打破，最終誘發(fā)漫壩及潰決洪水[21]。

承災(zāi)體是溝谷災(zāi)害鏈研究中不可忽視的一部分。自然發(fā)生的滑坡、泥石流等屬于地貌現(xiàn)象，只有當(dāng)其影響到人類生活，造成經(jīng)濟損失時才被稱為災(zāi)害[22]。

2 溝谷災(zāi)害鏈的特性與類型

2.1 溝谷災(zāi)害鏈的特性

溝谷災(zāi)害鏈的特性可以概括為時間相接、空間相連、因果關(guān)聯(lián)、鏈式演進。

2.1.1 時間相接

溝谷災(zāi)害鏈的發(fā)生有一定的先后順序，即原生災(zāi)害在前，次生災(zāi)害在后。溝谷災(zāi)害鏈的時間尺度通常較短，如：滑坡/崩塌—碎屑流/泥石流災(zāi)害鏈中，巖土體從失穩(wěn)到運動、堆積通常會在數(shù)分鐘到數(shù)十分鐘內(nèi)完成。堰塞湖形成到潰決的時間則受壩體強度影響，多數(shù)小規(guī)模泥石流堰塞壩由于強度較低、高度小，會在數(shù)小時內(nèi)潰決（如四川省丹巴縣梅隆溝泥石流[23]）；巖質(zhì)碎屑流堰塞壩固體物源不易侵蝕，則可維持數(shù)天（如都江堰龍池泥石流[24]）；一些運動距離短、規(guī)模大的滑坡堰塞壩，由于保留了完整的巖體結(jié)構(gòu)，可以保存幾年、幾十年（四川省茂縣疊溪海子[25]），甚至長期存留。

盡管不同災(zāi)種時長不一，但溝谷災(zāi)害鏈在時間上是連續(xù)的。通常前一災(zāi)種的結(jié)束即下一災(zāi)種演化的開始（如堵江—堰塞湖，堰塞湖潰決—潰決洪水）；當(dāng)然，也存在特殊情況，即兩災(zāi)種間不存在明確的分界點，而是一個過渡區(qū)間（如滑坡—碎屑流—泥石流、洪水—稀性泥石流—黏性泥石流），但其在時間上仍是連續(xù)的。

2.1.2 空間相連

溝谷災(zāi)害鏈的每一個環(huán)節(jié)在空間上都是連續(xù)的，一個災(zāi)種的末端通常作為下一災(zāi)種的起始端演進。如高位滑坡、崩塌發(fā)生后，原本完整的巖土體通常已經(jīng)解體并轉(zhuǎn)化為碎屑流，這些碎屑流又進一步與水結(jié)合形成泥石流，導(dǎo)致影響范圍不斷擴大。在此過程中，碎屑流既是滑坡/崩塌災(zāi)害的末端，又是泥石流災(zāi)害的起始端。類似地，當(dāng)泥石流、滑坡堆積體形成堰塞湖時，堰塞壩又作為潰決洪水的起點繼續(xù)延伸?？偟膩碚f，溝谷災(zāi)害鏈中原生災(zāi)害的表現(xiàn)形式不斷變化，影響范圍不斷增加，呈現(xiàn)空間相連的特性。

2.1.3 因果關(guān)聯(lián)

溝谷災(zāi)害鏈之間存在因果關(guān)系，即一種災(zāi)害的發(fā)生由另一種災(zāi)害誘發(fā)或演化而來。如滑坡通常需要轉(zhuǎn)化為碎屑流后才能形成泥石流，而潰決洪水的形成必然以滑坡或泥石流堵江并形成堰塞湖為前提。潰決洪水、泥石流在某些特定條件下又可以誘發(fā)潛在滑坡（如丹巴縣梅隆溝泥石流）。總之，不同災(zāi)種間的因果誘發(fā)關(guān)系是溝谷災(zāi)害鏈形成的關(guān)鍵。

2.1.4 鏈式演進

由地震、臺風(fēng)等誘發(fā)的大規(guī)模災(zāi)害，通常表現(xiàn)為并發(fā)性災(zāi)害，也稱災(zāi)害群[17]，即在短時間內(nèi)一定區(qū)域中集中暴發(fā)大量的災(zāi)害。與之不同，溝谷災(zāi)害鏈通常以鏈式演進，溝谷地貌作為災(zāi)害體演進的載體，為其提供了勢能和運動路徑。自然條件下，溝谷內(nèi)物源和水源會在重力作用下沿斜坡向溝谷底部匯聚，這是溝谷災(zāi)害鏈鏈式演進的基礎(chǔ)。在典型溝谷災(zāi)害鏈中，崩塌、滑坡/泥石流—堰塞壩—堰塞湖—潰決洪水在空間上首尾相接，依次排開；在時間上連續(xù)發(fā)生，總體環(huán)環(huán)相扣；每兩個災(zāi)種間存在過渡區(qū)，整體上呈鏈式演進。

2.2 常見溝谷災(zāi)害鏈類型

已經(jīng)有學(xué)者嘗試對典型的溝谷災(zāi)害鏈進行分類。如王春振等[26]將2008年汶川地震誘發(fā)的各類次生災(zāi)害分為由“崩—滑—災(zāi)”“崩—滑—湖—災(zāi)”“崩—滑—流—災(zāi)”構(gòu)成的災(zāi)害鏈和災(zāi)害網(wǎng)。朱興華等[13]根據(jù)黃土的沉、陷、裂、崩、滑、流各災(zāi)種的災(zāi)變關(guān)系，將黃土災(zāi)害鏈分為水源型和力—水源型災(zāi)害鏈。鐘敦倫等[27]考慮了不同的致災(zāi)因素和災(zāi)害鏈演進過程，將災(zāi)害鏈細分為128類。上述分類多借鑒單災(zāi)種的研究方法，從不同的角度闡述了某類溝谷災(zāi)害鏈的形成原因與演化過程。然而，溝谷災(zāi)害鏈的成災(zāi)關(guān)鍵在于原生災(zāi)害發(fā)生后能否轉(zhuǎn)化或誘發(fā)次生災(zāi)害（系列）。因此，分類時需要將降雨、地震等致災(zāi)因素剝離出來，從而抓住其本質(zhì)進行簡化。基于不同災(zāi)種的演進過程，可以將常見的主要溝谷災(zāi)害鏈演進模式分為滑坡災(zāi)害鏈、泥石流災(zāi)害鏈、冰湖潰決災(zāi)害鏈。其典型特征如表1所示。

表1 常見溝谷災(zāi)害鏈類型及典型特征Tab. 1 Types and typical characteristics of common valley disaster chains

3 溝谷災(zāi)害鏈的演進模式

3.1 滑坡災(zāi)害鏈

當(dāng)前，國內(nèi)學(xué)者通常將滑坡和崩塌作為不同災(zāi)種研究，但在國際上崩塌通常被認為是滑坡的一個亞類。盡管二者在定義上存在差異，但在災(zāi)害發(fā)育和運動中仍存在共性，尤其是對形成溝谷災(zāi)害鏈的崩塌和滑坡，二者在失穩(wěn)后的鏈式演進過程非常相似。本文依照國際慣例，將崩塌作為滑坡災(zāi)害的亞類進行考慮。

3.1.1 滑坡—碎屑流

滑坡—碎屑流災(zāi)害鏈是指具有高速和遠程運動特征的一類滑坡在起動后不斷解體形成碎屑流，在溝道中進行遠距離運動的災(zāi)害過程。發(fā)生于重慶市武隆縣的雞尾山滑坡是典型的滑坡—碎屑流災(zāi)害鏈。2009年6月5日，約700×104m3的巖體突破鎖固段，沿視傾向方向發(fā)生滑動。滑體從百余米的高空墜落后發(fā)生解體，所形成的碎屑流沿著溝道繼續(xù)運動了2 000余米，最終造成了74人死亡、8人受傷[40]。與之類似，2010年7月27日，持續(xù)強降雨和暴晴天氣導(dǎo)致四川雅安市漢源縣雙合村突發(fā)滑坡[29]，方量約10×104m3，滑體在運動中逐漸轉(zhuǎn)化為碎屑流沖出溝道，造成萬工集鎮(zhèn)58戶房屋受損、21人失蹤。相似的事件還發(fā)生在四川省茂縣疊溪鎮(zhèn)新磨村[41]，2017年6月24日，約390×104m3的巖體從1 200 m高的山頂崩落并迅速解體形成碎屑流，最大水平運動距離2 800 m，堆積體體積達1 637×104m3，摧毀了新磨村村莊，致83人死亡。此次鏈式災(zāi)害導(dǎo)致崩塌的影響面積擴大了11倍，體積增加了4倍。

3.1.2 滑坡—泥石流

滑坡—泥石流災(zāi)害鏈指在降雨或其他水源的作用下，持續(xù)的崩塌和滑坡產(chǎn)生的固體物源逐漸起動而形成泥石流的過程。這類災(zāi)害在時間上表現(xiàn)出滯后性。如：四川省綿竹市清平鄉(xiāng)小崗劍溝在汶川地震的影響下，累計發(fā)生崩塌和小型滑坡24處，為泥石流提供了330×104m3的松散固體物源。據(jù)統(tǒng)計，小崗劍溝在隨后的3年內(nèi)共發(fā)生10次泥石流，這些災(zāi)害嚴重損毀流域出口的公路等基礎(chǔ)設(shè)施[30]。類似的災(zāi)害鏈在溝谷發(fā)育的川藏鐵路交通廊道十分常見。這些流域上游地形高陡，伴隨長期的凍融循環(huán)、降雨及風(fēng)化作用，冰崩和巖體崩塌非常發(fā)育。如：1964年6月至8月，西藏古鄉(xiāng)溝上游冰磧物崩塌持續(xù)發(fā)生648次，僅7月22日就達36次，崩塌總體積3×108m3以上，為古鄉(xiāng)溝1964特大泥石流提供了豐富的固體來源。據(jù)統(tǒng)計，僅1964年，古鄉(xiāng)溝就暴發(fā)泥石流85次[42]，這些高頻泥石流的孕育發(fā)生與持續(xù)的冰磧土崩塌息息相關(guān)。

3.1.3 滑坡—碎屑流—泥石流

在滑坡—碎屑流—泥石流災(zāi)害鏈中，水源的影響作用至關(guān)重要?；略谶h程運動中不斷解體并與水分不斷摻混，混合體物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變；當(dāng)水分超過臨界閾值時，混合體發(fā)生相變，形成泥石流。這類溝谷災(zāi)害鏈主要表現(xiàn)為以下兩種形式。

第1類表現(xiàn)形式為滑坡碎屑在運動中直接與水源摻混而形成泥石流。如：2013年7月10日，持續(xù)降雨導(dǎo)致四川省都江堰市中興鎮(zhèn)三溪村發(fā)生大型滑坡[32]，約200×104m3的巖體沿結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑動，并從前端陡崖墜落解體形成碎屑流。此后，在降雨和地下水的共同作用下，碎屑流進一步轉(zhuǎn)化為泥石流，最終沖出溝道，造成11戶居民房屋被毀，52人遇難，109人失蹤。與之類似，2013年7月22日，持續(xù)降雨使甘肅省天水市大溝村12×104m3黃土斜坡失穩(wěn)，高含水率的滑體在撞擊對側(cè)山體后迅速解體形成高孔壓的碎屑流，這些滑坡碎屑在運動中與降雨和地表徑流充分混合，最終形成泥石流，造成百余戶房屋受損[33]。

第2類表現(xiàn)形式為滑坡運動所產(chǎn)生的碎屑廣泛分布于坡面和溝道之中，在隨后的降雨和徑流作用下啟動形成小型泥石流。如：2019年7月23日貴州省水城縣雞場鎮(zhèn)大型滑坡中[28]，約200×104m3的固體物源在啟動后迅速解體，并在地形的約束下沿兩個支溝運動，在溝谷及坡面上形成了平均厚度達2 m的豐富松散堆積物。且該區(qū)域發(fā)生持續(xù)降雨，在地表徑流與地下水的共同作用下，溝道內(nèi)的松散物源啟動并形成小型泥石流，為現(xiàn)場救援工作的帶來巨大安全隱患。類似地，2017年瑞士Pizzo Cengalo發(fā)生了體積約3.0×106m3的巖質(zhì)滑坡，滑體從上千米高度墜落后迅速解體并轉(zhuǎn)化為碎屑流，在其沿溝道運動的3.2 km內(nèi)，底部侵蝕了超過100×104m3的冰川冰和沉積物。在停止運動30 s時，第一次泥石流在沒有降雨的情況下突然暴發(fā)，此后的9.5 h內(nèi)又暴發(fā)十次泥石流。Fabian等[43]通過現(xiàn)場考察認為碎屑流運動導(dǎo)致的底部冰川冰的融化為泥石流提供了重要水源補給，對滑坡—碎屑流—泥石流災(zāi)害鏈的形成起到了重要作用。

3.1.4 滑坡—堰塞湖—潰決洪水

青藏高原大江大河兩岸的溝谷內(nèi)大型滑坡非常發(fā)育，極易阻塞河道形成滑坡堰塞壩。堰塞壩一旦形成，壩后水位便開始上升，堰塞湖也隨之形成。若壩體不穩(wěn)定（如存在漫頂、管涌等危險），下游將面臨巨大的潰決洪水威脅。唐家山堰塞湖就是非常典型的案例。受2008年汶川地震的影響，距北川上游約3 km的唐家山發(fā)生特大型滑坡，約2×107m3的滑體沖入河谷，形成長803 m、寬611 m、最小厚度80 m的堰塞壩，最大蓄水量3×108m3（圖2）。據(jù)估算，如果壩口崩塌一半，綿陽市將受到淹沒危害。最終，通過開挖人工泄流槽，在堰塞湖水位降低后泄流，使得險情得以控制[35]。類似地，2018年10月11日，西藏自治州江達縣白格村發(fā)生大型高位滑坡，超過2.4×107m3的滑體從850 m高的岸坡涌下，阻塞金沙江，并形成了最大庫容為2.9×108m3的堰塞湖，次日堰塞湖自然下泄[36]；同年11月3日，同樣的位置再次發(fā)生滑坡，在潰后的壩體上疊加，最大庫容增加到7.8×108m3。通過對潰決風(fēng)險進行評估發(fā)現(xiàn)：堰塞湖直接潰決流量為5.15×104m3/s，通過人工開挖泄流槽降低壩體約15 m，最終最大庫容降低到5.8×108m3（庫容降低26%）；實測峰值流量約為3.1×104m3/s（為預(yù)估的60%），極大地降低了潰決洪水的風(fēng)險[44–45]。盡管如此，潰決洪水的影響范圍一直延伸至600 km以外的麗江?？梢?，由滑坡堵江形成的“滑坡—堰塞湖—潰決洪水”溝谷災(zāi)害鏈危險性極大，是川藏鐵路必須應(yīng)對的災(zāi)害鏈問題。

圖2 唐家山滑坡堰塞湖和潰決洪水[34]Fig. 2 Tangjiashan dammed lake and outburst flood[34]

3.1.5 滑坡—碎屑流/泥石流—堰塞湖—潰決洪水

除河道兩岸滑坡直接堵江的情況外，一些位于溝谷上游的滑坡在失穩(wěn)后會先轉(zhuǎn)化為碎屑流或泥石流，隨后沿溝谷運動至溝口堵江形成堰塞湖，進而形成潰決洪水（圖3）。

圖3 典型滑坡—碎屑流—泥石流—堰塞湖—潰決洪水演進過程Fig. 3 Typical chain process of landslide—debris flow—dammed lake and outburst flood

2000年4月9日，西藏林芝市波密縣易貢鄉(xiāng)發(fā)生特大滑坡[46]，滑坡體從3 000 m的高處失穩(wěn)形成碎屑流并運動了8 km之遠，阻斷易貢藏布達1.5 km，形成了面積超過5 km2、最大庫容近3×104m3的堰塞湖。易貢堰塞湖潰決后又形成特大洪水災(zāi)害，造成下游公路被沖斷和淹沒，對外交通完全中斷。類似地，2002年2月，俄羅斯高加索地區(qū)發(fā)生巨型冰/巖崩，所形成的碎屑流在運動了18 km后逐漸轉(zhuǎn)化為泥石流繼續(xù)運動了15 km。據(jù)推算，碎屑流/泥石流的最大速度可達80 m/s，造成了超過120人的死亡[47]。Haeberli等[48]的研究表明這次由崩塌誘發(fā)的泥石流可能與山谷中大量被侵蝕的含冰碎屑物有關(guān)。泥石流在Gornaia Saniba形成了堰塞湖，導(dǎo)致上游村莊幾乎淹沒于堰塞湖中，下游則面臨潰決洪水的風(fēng)險。這類災(zāi)害鏈在青藏高原非常常見，2018年10月17日5時左右，西藏林芝市米林縣雅魯藏布江左岸色東普溝發(fā)生冰/巖崩[37]，這些固體物源與底部冰川相互作用形成泥石流，在運動了近10 km后沖入雅魯藏布江堵塞河道并形成堰塞湖。兩日后，堰塞壩右岸自然漫頂過流，堰塞湖險情解除。此次事件是色東普流域自1950年有記錄以來發(fā)生的第13次大規(guī)模堵江。由于這類災(zāi)害鏈通常發(fā)生于高寒地區(qū)，人煙稀少，監(jiān)測和預(yù)警都面臨巨大困難，所產(chǎn)生的潰決洪水對雅魯藏布江下游人民的生命和財產(chǎn)安全造成了巨大威脅[49]。

3.2 泥石流災(zāi)害鏈

3.2.1 泥石流—滑坡

泥石流在溝道中運動時，會不斷侵蝕溝道底部及兩側(cè)坡腳，進而影響坡體的穩(wěn)定性，誘發(fā)泥石流—滑坡災(zāi)害鏈，這類現(xiàn)象在青藏高原大型泥石流溝比較常見[38]。天魔溝為西藏帕隆藏布右岸的一條支流，頻繁暴發(fā)的泥石流在運動時不斷從坡腳侵蝕側(cè)磧壟，導(dǎo)致兩側(cè)坡體不斷失穩(wěn)，形成泥石流—滑坡災(zāi)害鏈。在此過程中，不斷垮塌的滑坡又進一步改變泥石流的物質(zhì)組成，進而增大泥石流的規(guī)模，改變了其動力特征。這種溝谷災(zāi)害鏈改變了泥石流的物源和濃度，增加了泥石流堵江的風(fēng)險。類似的災(zāi)害鏈在培龍溝、比通溝仍時有發(fā)生。

3.2.2 泥石流—堰塞湖—潰決洪水

泥石流在溝口形成的堆積扇會阻塞河道，誘發(fā)泥石流—堰塞湖災(zāi)害鏈。2001年7月8日，云南省蔣家溝在持續(xù)降雨作用下暴發(fā)泥石流，這場泥石流持續(xù)了15個小時，造成主河道小江阻塞并形成堰塞湖。類似的事件在1919—1968年間共出現(xiàn)了7次，泥石流—堰塞湖災(zāi)害鏈不僅造成直接災(zāi)難后果，更是對主河道的發(fā)育和河床演變產(chǎn)生深遠影響[50]。類似的泥石流堵江事件在四川省龍門山時常發(fā)生，磨子溝、湔溝、簇頭溝、茶園溝、板子溝、八一溝等泥石流溝在歷史上曾多次暴發(fā)泥石流—堰塞湖災(zāi)害鏈。如：2019年8月19—20日，汶川縣多地暴發(fā)山洪泥石流，泥石流沖出溝口堵塞岷江，國道被迫阻斷，災(zāi)害造成30余人死亡或失聯(lián)，近2萬游客被困，6個水電站嚴重受損。據(jù)估算，此次災(zāi)害鏈經(jīng)濟損失超過36億[51]。

3.2.3 泥石流—堰塞湖—潰決洪水—古滑坡復(fù)活

在構(gòu)造活躍地區(qū)，大量的古滑坡分布于主河道兩岸，由支溝泥石流堰塞湖導(dǎo)致的潰決洪水會改變下游古滑坡的穩(wěn)定性，進而誘發(fā)“泥石流—堰塞湖—潰決洪水—古滑坡復(fù)活”災(zāi)害鏈。2020年6月17日，四川省丹巴縣梅隆溝發(fā)生大型泥石流，約2.4×105m3的泥石流沖出溝道形成堰塞壩，阻斷小金川河并形成堰塞湖。堰塞湖在兩個小時內(nèi)自然漫頂，受潰決洪水的影響，距潰口僅百余米的阿娘寨古滑坡堆積體被不斷掏蝕，導(dǎo)致古滑坡復(fù)活。變形區(qū)面積達0.62 km2，體積6.6×106m3。坡體整體下挫，變形劇烈，表面裂縫非常發(fā)育，四周出現(xiàn)了近20 m的顯著剪切位移，連接丹巴縣和小金縣的唯一國道被阻斷兩個月之久。由于古滑坡前緣為小金川河，一旦阿娘寨古滑坡再次失穩(wěn)，極有可能誘發(fā)新的滑坡堵江—堰塞湖—潰決洪水災(zāi)害鏈，更大范圍的下游河道及周邊居民將面臨更為嚴峻的潰決洪水風(fēng)險[23]。

3.3 冰湖災(zāi)害鏈

冰湖潰決是青藏高原地區(qū)典型的山地災(zāi)害之一。隨著氣候變暖，冰川消融使冰湖的數(shù)量增加。頻繁發(fā)生的冰/巖崩、滑坡可能導(dǎo)致冰湖潰決，進而形成潰決洪水[52]。潰決洪水在運動中極易裹挾溝道內(nèi)松散堆積物而形成冰川泥石流，這些泥石流又會在溝口堆積并堵塞河道形成堰塞湖[53]。這類鏈式災(zāi)害在冰川覆蓋廣、地形高差大、固體物源豐富的易貢藏布、帕隆藏布和雅魯藏布江支溝內(nèi)頻繁發(fā)生，多次對沿江城鎮(zhèn)和工程設(shè)施造成破壞，嚴重威脅居民的生命財產(chǎn)安全。

3.3.1 冰湖潰決—洪水

冰湖通常位于冰川地貌區(qū)，海拔較高，儲存著豐富的水源（圖4）。由冰湖潰決誘發(fā)的最直接的災(zāi)害形式即為潰決洪水（圖5）。

圖4 尼泊爾伊姆扎冰湖[54]Fig. 4 Imza Glacier Lake in Nepal[54]

2013年7月5日，受持續(xù)高溫和強降雨影響，藏東南嘉黎縣忠玉鄉(xiāng)然則日阿錯后緣冰舌以冰崩形式從1 200 m高跌落，冰體墜入湖內(nèi)分裂，激起巨大涌浪。涌浪漫過頂寬約30 m的終磧堤，原本低矮的壩體被迅速刷深，潰口在短時間內(nèi)不斷擴大，潰口流量急劇增加，又進一步增加了潰口的侵蝕能力，潰口展寬和刷深持續(xù)增加，最終形成了巨大潰決洪水[21]。這次災(zāi)害造成忠玉鄉(xiāng)238戶1 160人不同程度受災(zāi)，49戶房屋被徹底沖毀，通往嘉黎縣的唯一水泥橋被毀，損失高達2.7×108元。

3.3.2 冰湖潰決—洪水—泥石流

冰川退縮過程中會在冰川谷中形成了大量的冰磧物，加之“U”型谷兩側(cè)坡度較陡，滑坡十分發(fā)育，在溝谷內(nèi)形成了豐富的松散物源。由于冰湖潰決產(chǎn)生的潰決洪水具有非常高的勢能，攜砂能力極強，因此潰決洪水在運動中極易轉(zhuǎn)化為泥石流。如：1988年7月15日，西藏波密縣米堆溝冰湖潰決，這次潰決的原因在于終磧堤內(nèi)埋藏冰潛蝕發(fā)展為管涌，最終潰決[19]。壩體潰決后，潰決洪水不斷侵蝕壩體和沿程堆積物，流體含沙量增高而形成泥石流，泥石流沿米堆溝一直運動至8 km外的溝口。此后，由于固體物質(zhì)的沉積，又轉(zhuǎn)化為洪水演進。據(jù)記載[56]，此次潰決洪水持續(xù)了30 min，影響范圍8 km，最大洪峰流量達1 270 m3/s。

3.3.3 冰湖潰決—洪水—泥石流—堰塞湖—潰決洪水

由冰湖潰決形成的泥石流在溝谷中運動時會產(chǎn)生堵江風(fēng)險并形成堰塞湖，進而再次形成潰決洪水。如：2016年7月5日，樟木鎮(zhèn)上游章藏布源頭次仁瑪錯右側(cè)支溝發(fā)生冰湖潰決[21]，潰決洪水隨后轉(zhuǎn)化為泥石流，阻斷波曲河形成堰塞壩；堰塞壩潰決形成潰決洪水導(dǎo)致主河水量暴漲。這次事件中波曲河友誼橋段水位漲幅達到約6 m，樟木口岸被淹。

4 溝谷災(zāi)害鏈的關(guān)鍵過程

圖5 冰湖潰決—洪水—泥石流演進過程[55]Fig. 5 Schematic of the evolution process of glacial lake—outburst flood—debris flow[55]

溝谷災(zāi)害鏈的關(guān)鍵過程關(guān)系到不同災(zāi)種間物質(zhì)傳輸和能量傳遞，是認識并揭示溝谷災(zāi)害鏈形成演化機制的重要途徑。通過梳理不同類別溝谷災(zāi)害鏈演進模式，總結(jié)出3個關(guān)鍵過程：1）崩塌/滑坡—碎屑流/泥石流；2）滑坡/泥石流堵江；3）堰塞湖/冰湖潰決。這些關(guān)鍵過程通過不同組合方式，演化出復(fù)雜多變的溝谷災(zāi)害鏈演進模式。

4.1 崩塌/滑坡—碎屑流/泥石流

溝谷災(zāi)害鏈通常由滑坡或崩塌作為原生災(zāi)害誘發(fā)。這些崩滑體能否轉(zhuǎn)化為碎屑流或泥石流繼續(xù)運動，是溝谷災(zāi)害鏈形成與否的重要前提。而在眾多影響因素中，地形起控制作用。在大量的溝谷災(zāi)害鏈事件中，物源區(qū)通常位于高陡的流域末端（如旺蒼滑坡—泥石流災(zāi)害鏈[57]、色東普冰崩—泥石流災(zāi)害鏈[49]等）。高地勢為物源提供了初始勢能，使崩滑體失穩(wěn)后能迅速將勢能轉(zhuǎn)化為動能并做高速運動，為進一步解體及碎屑化創(chuàng)造條件。在易貢滑坡[46]、新磨滑坡[41]等災(zāi)害鏈中，失穩(wěn)區(qū)與堆積區(qū)的相對高差可以達到上千米。在滑坡—泥石流災(zāi)害鏈中，水源則扮演著更為重要的角色。以地下水（五里坡滑坡[32]）、降雨徑流（雞場鎮(zhèn)滑坡[28]）、埋藏冰（Pizzo Cengalo崩塌[43]）、河流入?yún)R（旺蒼滑坡[57]）等多種形式的水源補給，是碎屑流經(jīng)水土摻混進一步形成泥石流的重要條件。

4.2 滑坡/泥石流堵江

滑坡堵江和泥石流堵江存在差異?；履芊穸陆c滑體體積和江水流量的比值有密切關(guān)系。當(dāng)比值較小時，滑坡的固體物質(zhì)通常直接被江水帶走，堵江危險較??；當(dāng)比值較大時，滑坡失穩(wěn)極易阻塞江河并形成堰塞湖。這類滑坡體積可以達到千萬方級別（如唐家山滑坡[35]、白格滑坡[58]），由此也造成極大庫容的堰塞湖，一旦潰決便會形成嚴重的潰決洪水。碎屑流和泥石流的堵江過程類似，當(dāng)溝谷內(nèi)由崩滑體轉(zhuǎn)化的碎屑流或泥石流從溝口流出時，由于動力條件急劇減弱，進入主河后便開始脅迫河道水流，一旦其到達對岸并占據(jù)整個河道，便形成堰塞壩。碎屑流/泥石流堵江與其濃度、流速、流量、主河道夾角、主河流量均關(guān)系密切[59]。

4.3 堰塞壩/冰湖潰決

堰塞壩的壽命可以持續(xù)幾分鐘到幾千年不等[60]其壽命長短主要取決于堰塞壩的幾何形狀、材料性質(zhì)及堰塞湖的入庫流量等因素。碎屑流/泥石流堰塞通常壽命較短，潛在風(fēng)險相對較小，如丹巴縣梅隆溝泥石流在堵江后兩個小時內(nèi)便自然漫頂潰決。相較而言，位于塔吉克斯坦東部的薩雷茲堰塞湖形成于1911年地震，水深達500 m，長度55.8 km，蓄水量超過160×108m3，直到現(xiàn)在仍然存活。冰湖潰決是冰川地區(qū)特有的溝谷災(zāi)害鏈形式，在青藏高原分布較廣。其觸發(fā)形式既包括終磧堤內(nèi)埋藏冰融化導(dǎo)致的管涌破壞，又包括冰滑坡和冰崩入湖產(chǎn)生涌浪，快速通過溢流口強烈沖刷導(dǎo)致潰堤[20]。

5 溝谷災(zāi)害鏈風(fēng)險評估

傳統(tǒng)的單災(zāi)種風(fēng)險評估主要圍繞災(zāi)害的易發(fā)性、危險性和易損性進行評估，經(jīng)多年的發(fā)展已經(jīng)相對成熟，但針對溝谷災(zāi)害鏈的風(fēng)險評估方法和理論體系仍處于初步探索方面。面對具有復(fù)雜鏈生過程的溝谷災(zāi)害鏈，僅使用傳統(tǒng)單災(zāi)種風(fēng)險評估方法已經(jīng)不能滿足新的定量評估需求，需在此基礎(chǔ)上進一步考慮各災(zāi)種間的關(guān)聯(lián)，從而真實刻畫溝谷災(zāi)害鏈式演變過程所帶來的風(fēng)險。

易發(fā)性指災(zāi)害鏈的發(fā)生概率。傳統(tǒng)單災(zāi)種的易發(fā)性評估主要關(guān)注原生災(zāi)害的物源區(qū)，評估內(nèi)容包括坡度、相對高度、巖性、構(gòu)造、地震、土地利用類型、水文等因素對災(zāi)害發(fā)育的影響。由于溝谷災(zāi)害鏈具有顯著的鏈生效應(yīng)，對其易發(fā)性評估除了關(guān)注物源區(qū)的孕災(zāi)條件外，還需關(guān)注原生災(zāi)害運動過程中可能觸發(fā)的潛在物源。以梅隆溝泥石流災(zāi)害鏈為例[23]，傳統(tǒng)單災(zāi)種的風(fēng)險評估通常僅考慮泥石流的易發(fā)性，但此次泥石流沖出溝口后發(fā)生堵江，所產(chǎn)生的潰決洪水又進一步誘發(fā)沿程古滑坡復(fù)活，形成了復(fù)雜的鏈生災(zāi)害。類似地，由潰決洪水造成的古滑坡復(fù)活在青藏高原非常常見，但在單災(zāi)種風(fēng)險評估中通常被忽視。因此，溝谷災(zāi)害鏈易發(fā)性評估要進一步考慮沿程松散堆積物源（如坡積物、古滑坡堆積體等）的規(guī)模，確定其穩(wěn)定性，評估其潛在補給方式和規(guī)模，從而定量評估這些物源對災(zāi)害運動、規(guī)模、危害能力的貢獻。特別重要的是，還需要考慮一種災(zāi)害在運動過程中轉(zhuǎn)化或者誘發(fā)另一種災(zāi)害的可能性。

危險性指災(zāi)害鏈的破壞能力。評估災(zāi)害的動力過程和影響范圍是危險性評估的核心內(nèi)容?；诮?jīng)驗法和數(shù)值模擬方法已經(jīng)建立了較為成熟的單災(zāi)種危險性評估體系。而在溝谷災(zāi)害鏈演進過程中，災(zāi)害體在運動過程中通過侵蝕與沉積、水源補給與排泄與外界不斷進行物質(zhì)交換，由此導(dǎo)致災(zāi)害體物理力學(xué)性質(zhì)和運動狀態(tài)持續(xù)發(fā)生改變。如：發(fā)生于2021年2月7日的印度Chamoli冰崩，從海拔5 550 m的物源區(qū)失穩(wěn)解體形成碎屑流，運動了1.4 km；隨后在冰川融化和侵蝕作用下，災(zāi)害體物質(zhì)組成發(fā)生變化，發(fā)展為泥石流，運動了7 km，隨著地形變緩固體物質(zhì)不斷沉積，最終演化為洪水[61]。整個災(zāi)害的最大運動距離超過25 km。在這類災(zāi)害鏈中，物理過程十分復(fù)雜，使用基于單災(zāi)種的經(jīng)驗法和未考慮災(zāi)種轉(zhuǎn)化物理過程的數(shù)值模型，難以刻畫災(zāi)害的真實運動過程，必然帶來對運動速度、運動范圍及破壞能力的評估誤差，直接影響評估結(jié)果。因此溝谷災(zāi)害鏈危險性評估應(yīng)抓住關(guān)鍵轉(zhuǎn)化節(jié)點和轉(zhuǎn)化條件，明確災(zāi)種轉(zhuǎn)化物理過程，提出決定災(zāi)種轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵參數(shù)及臨界閾值（如滑坡/泥石流堵江臨界條件、冰/巖崩–泥石流形成條件等），從而定量、準確描述災(zāi)害鏈的發(fā)展過程，獲取運動速度、危害范圍等關(guān)鍵指標(biāo)，為災(zāi)害鏈的危險性分析提供科學(xué)依據(jù)。

溝谷災(zāi)害鏈的危險性模擬評估，最重要的是深化對溝谷災(zāi)害鏈災(zāi)種轉(zhuǎn)化關(guān)鍵過程物理機制的科學(xué)認識，如：影響巖土體流態(tài)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵參數(shù)和臨界閾值；滑坡、碎屑流、泥石流侵蝕差異性和影響因素；滑坡、泥石流堵江條件判斷；堰塞壩潰口演化和峰值流量變化規(guī)律等。傳統(tǒng)的模擬手段在災(zāi)害鏈模擬的適用性依然存在限制，如：基于有限元的邊坡變形計算方法難以模擬隨后的碎屑流或泥石流大變形運動[62]；基于深度積分的山洪、泥石流模擬方法中物理參數(shù)隨深度變化做了大量假設(shè)[63]。此外，由于不同數(shù)學(xué)模型的關(guān)鍵參數(shù)存在差異，導(dǎo)致不同災(zāi)種模擬通常是割裂的，暫時還無法實現(xiàn)考慮災(zāi)種轉(zhuǎn)化物理過程的全過程數(shù)值模擬。因此，盡管這些方法在單災(zāi)種評估中取得了較好的發(fā)展，但在溝谷災(zāi)害鏈的模擬中依然受到了很大的限制。當(dāng)前亟需發(fā)展考慮災(zāi)害運動及轉(zhuǎn)化物理機制的全過程數(shù)值模擬理論和方法，從而實現(xiàn)溝谷災(zāi)害鏈模擬和風(fēng)險評估。

易損性指承災(zāi)體受到災(zāi)害破壞概率大小與發(fā)生損毀的難易程度。由于溝谷災(zāi)害鏈影響范圍通常較遠（尤其是冰湖/堰塞湖潰決洪水），在進行易損性評估時需要結(jié)合危險性分析對更大范圍的承災(zāi)體類型、數(shù)量及分布進行調(diào)查和分析。對不同的溝谷災(zāi)害鏈演進模式來說，其最后也是危害最大的一環(huán)通常為潰決洪水，波及范圍甚至可達上百公里。因此，需加強大江大河兩岸的承災(zāi)體的調(diào)查，這在單災(zāi)種災(zāi)害風(fēng)險評估中通常是被低估的。溝谷災(zāi)害鏈的易損性評估還需考慮未來情景下，溝谷災(zāi)害鏈的潛在誘發(fā)形成、演化過程和與承災(zāi)體的作用方式，應(yīng)加強對下游危險區(qū)承災(zāi)體的類型、范圍進行統(tǒng)計，考慮概率模型，劃分危險區(qū)，準確評估災(zāi)害鏈風(fēng)險，并制定相應(yīng)的減災(zāi)措施。

6 溝谷災(zāi)害鏈防控對策

近年來，單災(zāi)種災(zāi)害防控對策的理論研究和成果應(yīng)用已取得了顯著成效。如：采用InSAR、光學(xué)遙感、無人技機術(shù)在大區(qū)域上進行滑坡的早期識別[64–66]；基于位移傳感器、地下水位傳感器和地基雷達等手段對具有變形趨勢的滑坡進行持續(xù)監(jiān)測[67–68]；基于降雨閾值對泥石流進行緊急災(zāi)前預(yù)警[69–71]；采用多種數(shù)值模擬手段（有限元、離散元、有限差分、有限體積等方法[72–75]）對災(zāi)害的運動過程進行模擬評估；針對滑坡、泥石流災(zāi)害制定應(yīng)急預(yù)案[76–77]；提出一系列關(guān)鍵防治技術(shù)（如泥石流攔排導(dǎo)工程體系[78]、滑坡防治技術(shù)體系[79]等）；開展了一系列滑坡、泥石流綜合治理等綜合治理示范工程。上述單災(zāi)種防控決策有效降低了原生災(zāi)害的危險性和災(zāi)害損失。溝谷災(zāi)害鏈的防控對策除了發(fā)展現(xiàn)有的針對原生災(zāi)害的防控理論方法體系外，還應(yīng)結(jié)合溝谷災(zāi)害鏈的演化特性提出新的理論和方法，以適應(yīng)新的防控要求。

在溝谷災(zāi)害鏈的早期識別方面，除了識別原生災(zāi)害的位置、規(guī)模以外，應(yīng)進一步提取溝道地貌指標(biāo)，量化溝道比降對原生災(zāi)害運動演進過程的影響；關(guān)注溝道兩側(cè)和支溝內(nèi)可能造成災(zāi)害體物質(zhì)組成變化的固體物源和水源[57]；識別溝道空間組合形式及斷面形狀，確定潛在堵溝、堵江堰塞湖位置。

在監(jiān)測預(yù)警方面，應(yīng)在已經(jīng)識別的原生災(zāi)害潛在危害區(qū)，尤其是潛在物源、水源補給位置及潛在堰塞湖位置設(shè)置視頻、地聲、流深等監(jiān)測設(shè)備，實時監(jiān)測并及時發(fā)出災(zāi)害預(yù)警信息。此外，通過多源震動信號及時獲取災(zāi)害位置、規(guī)模，推算災(zāi)害體密度等物理指標(biāo)[80]，也可為進一步模擬評估提供基礎(chǔ)模型參數(shù)。

在應(yīng)急處置與工程治理方面，由于溝谷災(zāi)害鏈在近年來才受到社會的廣泛關(guān)注，針對溝谷災(zāi)害鏈的研究尚處于起步階段，對關(guān)鍵過程的科學(xué)認識依然不足，所以在面對大型溝谷災(zāi)害鏈時主要沿用基于單災(zāi)種的防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)，防治效果不夠顯著。因此，要加強溝谷災(zāi)害鏈防災(zāi)減災(zāi)理論研究，在單災(zāi)種災(zāi)害的應(yīng)急處置中要考慮和評估可能誘發(fā)的次生災(zāi)害的風(fēng)險。要完善多部門應(yīng)急協(xié)調(diào)聯(lián)動機制，提高工程災(zāi)害防御能力。要基于溝谷災(zāi)害鏈風(fēng)險評估結(jié)果，合理進行工程規(guī)劃與選址，提高基礎(chǔ)工程災(zāi)害設(shè)防等級；在水壩、電站等工程設(shè)計中考慮災(zāi)害鏈效應(yīng)、合理提高水壩的防洪能力。要建立災(zāi)害鏈仿真平臺，加強溝谷災(zāi)害鏈的未來情景預(yù)測，預(yù)測不同條件下溝谷災(zāi)害鏈的演化過程、危害范圍及災(zāi)害損失，從而有針對性的做好防災(zāi)預(yù)案，規(guī)劃防災(zāi)減災(zāi)措施，力求將災(zāi)害鏈損失降到最低。

在緊急避險與風(fēng)險管理方面，應(yīng)基于溝谷災(zāi)害鏈風(fēng)險評估結(jié)果進行危險區(qū)劃分，盡量避免在危險區(qū)內(nèi)新建工程和規(guī)劃居民點。當(dāng)實在無法避讓該區(qū)域時，應(yīng)提高工程災(zāi)害設(shè)防等級，修建攔擋、疏導(dǎo)槽等減災(zāi)工程，做好防治規(guī)劃，制定防災(zāi)預(yù)案，規(guī)劃逃生路線，及時排練演練，儲備救災(zāi)物資，將未來可能發(fā)生的災(zāi)害損失降到最低。此外，應(yīng)健全減災(zāi)管理體制，建立群測群防體系、災(zāi)情速報制度、減災(zāi)指揮調(diào)度機制和責(zé)任落實辦法，保證災(zāi)害的早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警和減災(zāi)的早決策、早落實，形成高效運轉(zhuǎn)的減災(zāi)管理體系。

7 結(jié) 論

溝谷災(zāi)害鏈是川藏交通廊道建設(shè)運營中面臨的巨大挑戰(zhàn)，也是傳統(tǒng)單災(zāi)種研究向多災(zāi)種災(zāi)害鏈研究的重要橋梁。為了適應(yīng)新的需求，本文回顧并總結(jié)了大量已發(fā)生溝谷災(zāi)害鏈事件，取得了以下結(jié)論：

1）完整的溝谷災(zāi)害鏈由潛在孕災(zāi)體、原生災(zāi)害、次生災(zāi)害（系列）和承災(zāi)體組成，具有時間相接、空間相連、因果關(guān)聯(lián)、鏈式演進的典型特性。根據(jù)災(zāi)害演進過程可將其劃分為滑坡災(zāi)害鏈、泥石流災(zāi)害鏈和冰湖災(zāi)害鏈3個大類和11個小類。這些演進模式可通過崩塌/滑坡—碎屑流/泥石流、滑坡/泥石流堵江、冰湖/堰塞湖潰決3個關(guān)鍵過程以不同形式組成。

2）溝谷災(zāi)害鏈的鏈生機制可分為兩類：一是，原生災(zāi)害體在運動中狀態(tài)發(fā)生改變形成次生災(zāi)害；二是，原生災(zāi)害改變次生災(zāi)害的形成條件并誘發(fā)新的災(zāi)害。

3）溝谷災(zāi)害鏈的風(fēng)險評估要同時關(guān)注原生災(zāi)害的起動機制和次生災(zāi)害的鏈生機制，要強化潛在災(zāi)害鏈物源的準確識別，加強關(guān)鍵轉(zhuǎn)化過程的科學(xué)認識，定量研究災(zāi)種轉(zhuǎn)化機制和臨界條件，構(gòu)建災(zāi)害鏈全過程數(shù)值模擬評估方法，開展未來情景下的溝谷災(zāi)害鏈演進過程和風(fēng)險評估。

4）溝谷災(zāi)害鏈的防控研究尚處于起步階段，應(yīng)提高溝谷災(zāi)害鏈的科學(xué)認識，建立完善的溝谷災(zāi)害鏈早期識別、監(jiān)測預(yù)警、模擬評估、應(yīng)急處置、工程治理、應(yīng)急避險與風(fēng)險管理綜合治理體系。