2.1 堰塞坝诱因与成因
2.1.1 堰塞坝诱因
堰塞坝形成的诱发因素很多,主要包括地震、强降雨、降雪、冰川融化、火山喷发、河道冲刷、冰河瓦解、人类活动等。通过国内外近五年的堰塞坝诱因统计(图2.1),国外22.6%(126例)的堰塞坝是由地震诱发,35.4%(197例)由降雨造成;发生在中国的761例堰塞坝中,53.2%(405例)是由地震诱发,38.0%(289例)由降雨诱发。显然,国内堰塞坝以地震诱发为主,而国外以降雨诱发为主。这是因为中国是一个地震多发的国家,近五年来汶川、雅安、玉树、鲁甸等多个地区先后发生了地震;并且国内一次地震诱发的堰塞坝数量也较多,记录也较为频繁。
图2.1 堰塞坝形成的诱发因素
台湾学者廖志中关于国内外堰塞坝的统计结果(图2.2),与图2.1的结果基本满足相同的规律,以降雨、地震诱发形成的堰塞坝数量最多,约占所有统计案例数量的45%、34%。综合起来,约90%以上的堰塞坝是由地震或降水引起的山体滑坡、崩塌、泥石流所形成,火山喷发诱发的堰塞坝占8%,其他因素,如砍伐、河水下切和人工开挖等诱发的堰塞坝仅占2%,有的堰塞坝则由几种诱因同时诱发而成。
图2.2 廖志中的堰塞坝形成诱发因素统计
地震是我国形成堰塞坝的主要诱因,在后续的机理分析中,重点围绕地震引起的堰塞坝进行阐述。通过诱因分析,提醒我们,在我国一旦监测到某地产生地震,必须高度警觉,必须立即开展堰塞坝排查,特别是发生在我国西部地区的震级6.0级以上的地震,更应该第一时间派出人员进行排查,确保在堰塞坝形成之初就能对其险情的发展态势了如指掌。
2.1.2 堰塞坝成因
对国内外近五年的堰塞坝成因统计得出(图2.3),国外因滑坡形成的堰塞坝最多(244例,占48.4%),其次是崩塌形成的堰塞坝(109例,占21.6%),而泥石流形成的堰塞坝相对较少(107例,占21.2%),还有部分堰塞坝的成因未知(22例,占44%)。在我国,滑坡、崩塌、泥石流形成的堰塞坝案例数依次为81例、87例和86例,所占比例分别为10.5%、11.3%和11.1%,还有512例、占66.6%不知其成因。因此,滑坡、崩塌和泥石流是形成堰塞坝的主要成因。在后续的堰塞坝形成条件与机理分析过程中,重点围绕滑坡堵江成坝、崩塌堵江成坝和泥石流堵江成坝,以及碎屑流堵江成坝四种堰塞坝的形成机理与条件进行分析与阐述。
图2.3 堰塞坝的成因
堰塞坝的形成,其形成通常必须具备以下几个基本条件。
(1)堰塞坝形成区域内有江河流过,且河床宽度不是很大,尤其是山区的“V”形河谷更有利于堰塞坝的形成。
(2)在地震、降雨、融雪以及人类活动等因素的作用下,河道两侧有山体,河道海拔明显低于周边山体海拔,江河岸坡的山体有发生大型滑坡、崩塌、泥石流等山地灾害的可能。
(3)河道上游必须有充分的水源条件或极强降雨的汇流条件。
(4)在各种诱发因素的作用下形成的滑坡、崩塌或者泥石流能够堵江成坝。