2.1.10 滑坡灾害
滑坡的危害是指滑坡在形成、发生、运动过程中对人和人类生存的环境(包括人的生命、财产、各种工程设施和建筑及生态环境)造成灾害和影响。
我国地域辽阔,滑坡的危害主要集中在西部中山和高山地区。1933年正月初三(农历),黄河上游青海省境内的龙羊峡发生一巨型高速滑坡,体积1.27亿m3,埋没上、下查纳村,死亡213人,埋没耕地近133hm2,滑体前部冲过黄河,滑移2.5km,堵断黄河数小时;1965年11月22日,云南禄劝县老深多发生崩塌性滑坡,埋没4个村庄,死亡440余人,毁地66hm2;2000年4月9日,西藏易贡藏布江发生的易贡巨型滑坡,体积近3亿m3。堵塞易贡藏布江,形成长2.5km、宽2.5km的巨大堆石坝,使易贡布水位迅速升高,于6月10日溃决,形成巨大山洪、泥石流,给下游造成严重灾害。1982年7月17日,四川云阳发生的鸡扒子滑坡;1983年3月7日,甘肃东乡县发生的洒勒山滑坡;1985年6月12日,长江三峡发生的新滩滑坡;1988年1月10日,四川巫溪县发生的中阳村滑坡;1992年7月12日,云南昭通地区发生的头寨沟滑坡;2003年7月13日,长江三峡湖北境内秭归县发生的沙镇溪千将坪滑坡;2014年8月3日,云南地震重灾区鲁甸龙头山镇下辖的王家坡村发生山体滑坡,整村被从海拔逾1000m冲到逾400m。
滑坡的危害可分为直接危害、间接危害及形成灾害链。
2.1.10.1 直接危害
滑坡的直接危害是指滑坡在形成、发生、运动过程中对人的生命、财产、各种建筑、设施和资源、生态环境产生的直接破坏作用。按危害的对象分为以下几种。
1.对人的生命和财产的危害
其包括灾害发生过程中造成的人员伤亡、房屋倒塌、家畜、家禽和其他物资财产的损失。在人员集居的地方一次不大的滑坡灾害,会造成巨大的灾难(见图2.21)。1997年7月17日,四川兴文县发生的金凤村滑坡,堆积仅3500m3,发生时正是赶集的高峰期,造成53人死亡,40人受伤。2001年5月1日晚,重庆武隆县城发生仅12000m3的崩塌性滑坡,摧毁一幢9层的宿舍楼,造成79人死亡,7人受重伤。
2.对道路工程的危害(见图2.22)
滑坡对铁路、公路建设的危害主要体现在以下3个环节:
图2.21 土体滑坡毁坏农房、造成人员伤亡
图2.22 滑坡对道路工程的危害
(1)在道路选线过程中,一个大型滑坡区,会迫使线路改线绕道行驶。若不改线就必须花巨额资金进行治理,使整个建设投资剧增;若在道路选线过程中漏判了老滑坡、古滑坡的存在,就有可能在施工过程中引起老滑坡、古滑坡的复活,到时候不得不花巨资去治理。
(2)在道路施工过程中若施工方法和工艺不当,若道路设计过程中未考虑对滑坡的防治和危险高边坡的加固,就会引起工程滑坡的发生。工程滑坡可造成施工人员伤亡、增大防灾投资和延长工期的危害。川藏公路317国道妥坝—昌都改线段K351滑坡,虽在工程阶段作了初勘,但到设计阶段未作防治工程设计,所以施工阶段未按先治滑坡后开挖路基的工序进行,故在2002年5—8月施工开挖中引起较大范围滑动,被迫停工,同时对此滑坡进行补充详细勘察和防治工程设计,不仅延长工期一年以上,而且增大投资近2000万元。
(3)在道路工程竣工的运行初期,若在施工中对潜在滑坡认识不足,本应进行防治的而未进行,或对加固措施不到位致使道路运行初期就有可能产生滑坡。对道路的危害,轻者阻碍交通1~2h,重者将道路掩埋,中断交通数天,甚至毁坏路基或桥梁,可造成中断数月以上。川藏公路318线西藏境内的102滑坡发生于20世纪90年代初期,将近400m长的路基滑入河边。造成交通中断一年以上,尔后在滑体中部开一条临时便道通车,每年都时通时断,直到2000年花3000万元巨资对滑坡进行治理,对公路进行抢救性修复之后,此段公路才做到基本畅通。近10年来,在西部山区的长距离输油气管道建设中,也遭受到了滑坡的危害。
3.对水利水电工程的危害
水库坝肩发生滑坡可直接危害大坝枢纽工程;近坝库岸发生大型滑坡,坠入库中可激起高大的涌浪,危害大坝的安全;库区两岸发生大量滑坡进入库中,可加快泥、砂淤积,缩短水库使用寿命;灌溉渠道发生滑坡,可填实渠道,中断通水,甚至数百米渠道基础全毁,造成整个灌区瘫痪(图2.23)。1963年10月,意大利瓦依昂水库近坝库岸发生体积为2.5亿m3的巨型滑坡。滑坡高速流入库中填满整个库容,激起高262m的涌浪,冲毁下游数十千米的工程设施和村镇,使2000多人丧命。
4.对工矿、城镇建设的危害
据统计,我国西部山区100%的工矿受到滑坡的危害,60%以上的县级城镇、80%以上乡镇受到滑坡的危害。四川金川县城就坐落在一个老滑坡体上,木里县的城中心也是一个老滑坡。1933年岷江中上游发生地震时,使千年叠溪古城滑入江中。
5.对广大耕地、森林植被等生态环境产生危害
图2.23 滑坡使水渠造成破坏
滑坡灾害对耕地、森林植被的危害也很严重,前面提到的中阳村滑坡毁地47hm2,千将坪滑坡毁地近33hm2。1996年 9月18日四川西昌市关把河中、上游发生400万m3的大型滑坡,堵断关把河后形成高逾30m的土石坝,滑体上13hm2森林全部倾倒毁坏,有的甚至被埋没。
2.1.10.2 间接危害
滑坡的间接危害是指滑坡发生后造成的次生灾害和影响。主要有以下几种。
1.滑坡堵河造成淹没危害
滑坡堵河后不仅会造成对上游的淹没危害,而且堵河坝溃决会对下游造成溃坝洪水、泥石流灾害。例如,2000年4月9日,西藏林芝地区易贡藏布扎木隆巴支沟发生滑坡,并形成岩崩→滑坡→泥石流的灾害链,堵断易贡藏布河,形成高近100m的土石坝,使上游易贡湖水位迅速上涨50m,淹没上游良田良土667hm2。60天后大坝溃决,形成特大型洪水冲毁下游近100km沿河的道路、桥梁、耕地和村庄。
2.阻断交通带来次生危害
例如,1995年7月28日,大渡河上游康定县境内落鹰岩发生岩崩,阻断大渡河,断流30分钟,毁坏瓦斯沟—丹巴公路200m,中断交通半年之久,使上游几个乡的生产、生活物资、农副产品无法运进运出,全靠人背马驮,严重影响几个乡村的生产和生活。
3.大型滑坡灾害对人们思想的危害
一次大型的滑坡灾害不仅会给当地造成大的经济损失,还给当地及附近的村民(居民)在心理上造成大的伤害,甚至引起灾害周边地区的人心不安。
2.1.10.3 灾害链
滑坡并不是孤立的灾害事件,它们是环境的产物,并对环境产生反馈作用,形成各种各样的灾害链。认清灾害链,动员多学科的科技人员和民众参加防灾工作,组成有实力的防灾科技体系,使防灾对策更加科学化和系统化,以提高防灾成效。
1.单一型的自身灾害链
(1)崩塌→滑坡灾害链。在自然界,由崩塌诱发滑坡灾害是很常见的,但由于转化历程缓慢,很少被人们所注意。自从湖北秭归县长江西陵峡上段兵书宝剑峡出口处的新滩镇发生覆盖层滑坡(1983年6月12日)以来,由于滑坡后壁长年崩塌,崩积物不断加载于新滩老滑坡体后部,最终使老滑坡失稳,崩塌→滑坡灾害链才为更多的人所认识。
(2)滑坡→崩塌灾害链。滑坡→崩塌灾害链在自然界中也能经常见到。其转化机制是坡体较陡,而且滑坡剪出口的位置高于坡脚,致使滑坡体一旦滑离发生区,便向前倾倒,从而转化为崩塌灾害。
(3)滑坡重力型地震灾害链。由滑坡造成的重力型地震无论在震源深度、等震线分布还是地震记录的波形等方面都有别于构造地震,而且迄今所知的重力型地震的震级都不很大。我国云南禄劝县1965年发生2亿m3的崩塌性滑坡,引起了4.4级地震,昆明、下关、贵阳、西昌、成都、康定等地震台都有记录;1980年6月3日,湖北宜昌地区盐池河磷矿发生的约70万m3的崩塌性滑坡,使宜昌附近的几个地震台站都记录到1.4级地震。
2.由其他灾害引起的滑坡灾害链
在自然界中,能够诱发滑坡灾害的自然灾害种类很多,如地震、暴雨、洪涝、鼠害(如高原鼠兔)、虫害(如白蚁)等。它们构成了多种多样的滑坡灾害。
(1)地震→滑坡灾害链。是发生数量较多的灾害链,它们最终是以滑坡的形式带来灾害。例如,1976年四川松潘—平武地震时,由于预报准确,及时疏散,地震并未造成人员直接伤亡。但是,地震滑坡却导致了数十人丧生。1976年唐山7.8级地震不仅在山区诱发了岩质滑坡,而且在平原地区还诱发了大量的液化滑坡。
(2)暴雨→滑坡灾害链。是最常见的自然灾害链,滑坡灾害在暴雨灾害中占有相当大的比例,尤其是20世纪80年代以来更为突出。例如,1981—1985年四川省的一次暴雨过程诱发大小滑坡1000处以上的县有28个,诱发1万处以上的县有14个,诱发2万处以上的县有3个。
(3)山洪→滑坡灾害链。山区沟谷内的洪水具有山洪或过境洪水的特性。洪水陡涨时,淘刷岸坡是主要因素;洪水陡降时,坡体内部的地下水来不及消散,从而引发岸坡滑坡、崩塌。因此,山洪→滑坡灾害链常发生在山地、丘陵区的江河岸坡和防洪堤上,剪出口位于水边线一带。
(4)涝灾→滑坡灾害链。涝灾是指洪水滞留超过12h的洪涝灾害。涝灾→滑坡灾害链主要发生在大江大河中下游的岸坡和防洪堤上。涝灾→滑坡灾害链常与暴雨→崩塌灾害链和暴雨→滑坡灾害链、山洪→崩塌灾害链、山洪→滑坡灾害链相共生,难以严格区分。但是,洪涝灾害诱发滑坡的机制主要是浸泡坡脚,其次才是淘刷作用。
3.由滑坡引起其他灾害的灾害链
由滑坡引起其他灾害的灾害链在自然界中也比较常见。这在滑坡灾性评价时应予以高度重视。滑坡灾害能够导致的其他自然灾害主要有泥石流、堵江淹没、溃决洪水和局地干旱等。
(1)滑坡→泥石流灾害链。滑坡灾害转化为泥石流灾害的方式有:
1)饱水的滑坡体整体启动后,随即液化而转化为坡面泥石流和沟谷泥石流。
2)滑坡体滑落至坡脚,遇洪水搅拌而转化成沟谷泥石流。
滑坡体停积在沟谷内,在后期洪水的作用下形成泥石流。
(2)滑坡→涌浪灾害链。我国湖南柘溪水库大坝上游1550m处的塘岩光于1961年3月6日水库蓄水初期,发生了体积约1651万m3的滑坡,激起巨大涌浪漫过坝顶。滑坡激起涌浪10次,延续了1min。对岸涌浪高210m,25cm直径的大树被涌浪连根拔起。上游8km处涌浪高1.2~1.5m,更远的15km处涌浪高0.3~0.5m。向下游传播至大坝附近涌浪高还有3.6m,对坝体施加的正压力可达2600kPa/m2,摧毁了施工现场并造成人员重大伤亡。世界上另一个著名的实例是1963年意大利北部山区的瓦依昂水库滑坡。水库左岸的一个体积达3亿m3的巨型滑坡在30s内填满水库,激起的涌浪超过262m高的坝顶冲向下游,毁坏了坝内地下厂房的大部分和下游的一个市镇,使2000人丧生,成为震惊世界的水库事故。
(3)滑坡崩塌→堵江灾害链和滑坡→堵江淹没→溃决洪水灾害链。主要发生在我国西部高山峡谷区。按河谷断面的堵塞程度,堵江可分为完全堵江和不完全堵江。因堵江而形成的堰塞湖也相应地分为完全堰塞湖和不完全堰塞湖。
无论是完全堵江还是不完全堵江,将造成回水淹没上游和溃决洪水危害下游的一连串新的灾害。通常,回水淹没速度有限,人员和一部分物质能够得以撤离。而溃决洪水却能带来巨大的灾难。
1967年6月8日8时,雅砻江干流右岸的唐古栋山梁突然发生大规模快速切层滑坡,滑坡体高差达1000m,斜坡平距2000m,最大宽度1300m,面积超过1km2。约7000万m3的岩、土体在5min内运动了300m滑入雅砻江,形成了高165~355m、长200m、宽3000m(沿河方向)的天然堆石坝,蓄水6.8亿m3,堵江9昼夜,回水长53km。溢流漫顶溃坝后,以洪峰向16~50m的异常特大洪水向下游推进,使下游水位陡涨40m,这种影响一直到1300km以外的宜宾市还可觉察到(水文站记录)。由于及时疏散下游沿江两岸人口,未造成伤亡事故,但冲刷农田233hm2、房屋435间、公路51km、桥梁3座、涵洞47座,洼里、沪宁等3个水文站的全部设施被冲走,造成上千万元的经济损失。
1981年5月,甘肃舟曲县白龙江下游5km左岸泄流坡古滑坡复活,堵断了白龙江,蓄水1300万m3,回水长度4.5km,威胁到舟曲县城。该滑坡曾于1963年活动过,在白龙江中形成了40m高的天然堆石坝,回水淹没了上游的土地和房屋。这种滑坡→崩塌→淹没→溃决洪水灾害链在我国西部高山地区已发生多处。2000年4月9日,西藏易贡藏布扎木隆巴支沟发生巨型崩塌→滑坡→泥石流堵江,体积近3亿m3,形成坝高逾90m、长(顺河)2500m的巨型土石坝,使上游易贡湖水上涨逾50m,60天后土石坝溃决,发生巨大洪水灾难。据调查,该处1902年也发生过一次巨型滑坡→泥石流堵江→溃坝洪水灾害。
(4)滑坡→坡面洪水灾害链。主要表现在水利工程中的盘山渠道被滑坡堵塞,溢水顺坡漫流造成灾害。这种灾害链多发生在雨季,特别是暴雨中心区。造成灾害的另一个原因是居住在斜坡上的村民从来不受洪水困扰,没有警惕背后盘山渠道可能会溢水,从而造成不应有的损失。
(5)滑坡→局地干旱灾害链。主要发生在大型滑坡地区,由于滑坡体解体,地表径流短小或转为地下水。坡体的地下水顺滑动面(带)排泄,难以在滑坡上出露,从而造成小范围干旱区。
4.由其他灾害引起滑坡后再转化为其他灾害的灾害链
由其他自然灾害诱发了滑坡灾害,继而又转化为另一种自然灾害所构成的自然灾害链,这种灾害链容易与其他类型的灾害链相混淆。
(1)暴雨→滑坡→泥石流灾害链,山洪→滑坡→泥石流灾害链,涝灾→滑坡(崩塌)→泥石流灾害链。这3种类型的灾害链都有许多联系:①暴雨可以导致山洪和涝灾;②山洪和涝灾有时难以分开或交替出现;③暴雨有时可以和洪涝灾害同步发生;④3种自然灾害所诱发的滑坡、崩塌都转化成为泥石流灾害。
(2)地震→滑坡→泥石流灾害链。是指地震期间由地震诱发的滑坡又转化为泥石流,并非泛指地震仅作为滑坡的一种诱发因素而言。地震→滑坡→泥石流灾害链发生区的最大特点是,流域内缺乏一般泥石流特有的清水动力区,其成灾机制主要表现为以下几种:
1)地震滑坡堵断流水,很快在堰塞湖水的作用下又形成泥石流。
2)水坝因发生地震滑坡而溃决。
3)饱水坡体发生地震滑坡,在运动中液化并铲刮地表固体物质,从而暴发泥石流。
4)坡体物质沿下伏的地震液化层滑动、解体而暴发泥石流。
(3)地震→滑坡→堵江淹没→溃决洪水灾害链。是强震区所特有的灾害形式,多发生在我国西部山区具有活动性断裂带上(川西的南北向构造带、龙门山断裂带、甘南北西向断裂带)和高山峡谷地段。