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白格滑坡致災調查 版權信息
- ISBN:9787030682970
- 條形碼:9787030682970 ; 978-7-03-068297-0
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>>
白格滑坡致災調查 內容簡介
2018年10月10日和11月3日,位于金沙江上游右岸的西藏自治區江達縣波羅鄉白格村先后發生了兩起重大的滑坡堵江事件,堰塞湖淹沒了上游的部分鄉鎮,潰決洪水沖毀了下游的基礎設施,雖然未造成.人員傷亡,但是社會經濟損失嚴重。兩次滑坡發生后,作者均參加了應急調查,并一直從事其失穩機制與發展趨勢研究工作。本書是相關工作的系統總結,主要內容包括滑坡的地質環境條件、形成機制與過程分析、潰決洪水特征與災害損失、后緣裂縫區現狀與潛在風險評估等。白格滑坡發生在金沙江縫合帶,孕育條件與滑坡過程具有鮮明的個性,同時災害鏈效應突出,本書內容可為這類滑坡研究和災害防治提供一手的基礎資料。
白格滑坡致災調查 目錄
《巖石力學與工程研究著作叢書》序
《巖石力學與工程研究著作叢書》編者的話
序一
序二
前言
第1章 緒論 1
1.1 川西滑坡堵江事件概述 1
1.2 滑坡堵江事件研究進展 4
1.3 白格滑坡堵江事件及其災害調查過程 6
參考文獻 8
第2章 滑坡的地質環境條件 11
2.1 區域地質背景 11
2.1.1 地理位置 11
2.1.2 區域構造地貌特征 12
2.1.3 區域氣象和水文特征 15
2.2 活動構造和地震 16
2.2.1 金沙江斷裂帶 16
2.2.2 金沙江斷裂帶北段活動性和地震特征 17
2.3 滑坡區地質環境 18
2.3.1 地形地貌 18
2.3.2 地層巖性 20
2.3.3 地質構造 23
2.3.4 水文地質條件 25
2.3.5 滑坡變形演化特征分析 25
2.4 本章小結 27
參考文獻 28
第3章 滑坡成因機制與運動過程 30
3.1 白格“10 10”滑坡 31
3.1.1 源區 31
3.1.2 堆積區 35
3.1.3 岸坡變形歷史與滑坡機制 39
3.1.4 運動過程 41
3.1.5 滑坡速度估算 43
3.2 白格“11 3”滑坡 44
3.2.1 源區 44
3.2.2 堆積區 48
3.2.3 滑坡機制 50
3.3 本章小結 50
參考文獻 51
第4章 堰塞湖誘發災害 52
4.1 白格“10 10”滑坡堰塞湖淹沒與塌岸災害 52
4.1.1 淹沒過程 52
4.1.2 臨近波羅鄉的淹沒災害與塌岸 53
4.1.3 省道S201沿途淹沒災害與塌岸 56
4.2 白格“11 3”滑坡堰塞湖淹沒與塌岸災害 57
4.2.1 淹沒過程 57
4.2.2 水位上升過程中的淹沒災害 59
4.2.3 *高水位淹沒災害 60
4.2.4 水位快速消落誘發的災害 63
4.3 本章小結 66
參考文獻 66
第5章 堰塞壩潰決洪水災害 67
5.1 堰塞壩堆積體結構特征 67
5.2 堰塞壩潰決洪水演進過程 70
5.2.1 白格“10 10”滑坡堰塞壩潰決洪水演進過程 70
5.2.2 白格“11 3”滑坡堰塞壩潰決洪水演進過程 71
5.3 潰決洪水災害調查概況 73
5.4 在建水電站的水毀損失 76
5.5 沿江橋梁水毀損失 79
5.6 沿江村鎮水毀損失 88
5.6.1 巴塘縣至奔子欄鎮 88
5.6.2 奔子欄鎮至石鼓鎮 91
5.6.3 梨園水庫 92
5.7 本章小結 94
參考文獻 94
第6章 裂縫區監測與危險性評估 96
6.1 裂縫區演變過程 96
6.2 InSAR監測與成果分析 99
6.2.1 監測原理 99
6.2.2 監測結果與分析 104
6.3 內觀監測與成果分析 108
6.3.1 監測儀器與布置 108
6.3.2 降雨與滲壓監測 110
6.3.3 深部變形分析 110
6.3.4 剪切帶位移趨勢分析 115
6.3.5 微震監測初步分析 118
6.4 裂縫區危險性分析 119
6.4.1 裂縫區的發展趨勢 119
6.4.2 再次堵江危險性評估 120
6.5 本章小結 123
參考文獻 124
第7章 結論與展望 125
7.1 結論 125
7.2 展望 127
附錄A 白格滑坡正射影像與地形圖 129
附錄B 作者團隊提交給政府的咨詢報告 135
B.1 西藏自治區江達縣白格滑坡形成機制與運動過程分析 135
B.1.1 簡介 135
B.1.2 滑坡現場調查 135
B.1.3 滑坡成因機制與過程分析 140
B.1.4 進一步工作建議 142
B.2 西藏自治區江達縣白格滑坡形成機制與運動過程之再分析 142
B.2.1 簡介 142
B.2.2 11月3日滑坡后的變化情況 143
B.2.3 牽引區變形機制討論 149
B.2.4 小結與進一步工作建議 149
B.3 西藏自治區江達縣白格滑坡現狀與潛在問題 151
B.3.1 簡介 151
B.3.2 白格“11 3”滑坡堰塞壩潰決后的變化情況 151
B.3.3 牽引區變形趨勢討論 154
B.3.4 小結與進一步工作建議 154
B.4 西藏自治區江達縣白格滑坡現狀與潛在問題之二 155
B.4.1 簡介 155
B.4.2 白格滑坡的現狀 156
B.4.3 存在的問題 159
B.4.4 建議 159
B.5 西藏自治區江達縣白格滑坡后緣裂縫區風險與應急建議 160
B.5.1 簡介 160
B.5.2 裂縫區內觀監測成果 161
B.5.3 裂縫區風險分析 165
B.5.4 應急對策建議 165
B.6 西藏自治區江達縣白格滑坡后緣裂縫區現狀與建議 167
B.6.1 簡介 167
B.6.2 2020年8月裂縫區現狀 168
B.6.3 貢則寺相關建筑墻面開裂問題 171
B.6.4 對策與建議 173
B.6.5 協助申請 173
附錄C 西藏自治區江達縣白格滑坡調查紀行 175
C.1 前言 175
C.2 前往江達縣同普鄉 175
C.3 解決通行證問題與波羅鄉調查 177
C.4 白格滑坡壩調查 178
C.5 白格滑坡后緣調查 180
C.6 再進白格 184
C.7 小結與致謝 188
白格滑坡致災調查 節選
第1章 緒論 1.1 川西滑坡堵江事件概述 四川西部簡稱川西,位于青藏高原東南緣,該區在青藏高原的構造隆升與流水下切作用下,自西至東發育有金沙江、雅礱江、大渡河和岷江四條主要河流。作為河谷地貌自然演變的典型剝蝕、沉積形式,堵江滑坡在這四條河流中的河谷地帶十分發育。 幾起影響較大的堵江滑坡事件按時間順序簡述如下。 (1)金沙江馬湖地震滑坡[1,2]。馬湖地震的時間是1216年3月17日,震級7級,距今已經超過800年,可能是四川*早有歷史記錄的滑坡堵江事件。據《宋史 寧宗紀》載[1]:“嘉定九年二月辛亥,東西四川地大震,三月乙卯又震;甲子又震;馬湖夷界山崩八十里,江水不通;丁卯又震;壬申又震。”[1]上述歷史記錄描述的是金沙江下游四川省雷波縣馬湖段的滑坡堵江情況,向家壩水庫蓄水前谷米鄉上游關村滑坡對岸尚有部分遺跡(圖1.1),只是尚未經證實是否與此次地震相關。馬湖是滑坡堵江形成的堰塞湖,崔玉龍等曾詳細調查過馬湖滑坡[2],發現滑坡壩主要物質為二疊系棲霞組和茅口組灰巖與峨眉山組玄武巖,范圍上自馬湖北岸,高程約1150m,下至現代金沙江河床,高程約320m。該滑坡壩是多期滑坡的產物,*早一期年代為(46390±2570)a BP(36CL測年),*晚一期年代為(935±30)a BP(14C測年),與馬湖地震相當,即現代馬湖*終成型于1216年。 圖1.1 馬湖地震滑坡堵江遺跡 下部為三疊系飛仙關組砂巖,上部為膠結良好的二疊系棲霞組與茅口組灰巖碎屑,為左岸過江物質 (2)大渡河摩崗嶺滑坡[3-6]。由康定地震誘發形成,時間是1786年6月1日(清乾隆五十一年五月戊申),滑坡區地震烈度達Ⅸ度。滑坡區地層為澄江期—晉寧期康定雜巖,巖性主要為花崗巖、閃長巖,局部發育輝綠巖脈。這次地震災情十分嚴重,康定城幾乎完全摧毀,滑坡堰塞大渡河達9日之久,滑坡壩潰決導致洪水在下游釀成巨大水患,至湖北宜昌才漸漸平息,下游沿岸人員傷亡達10萬之眾[6]。這可能是有史以來*嚴重的潰決洪水傷亡事件。據我們考證,滑坡地點在瀘定縣得妥鎮大渡河大橋上游約1.3km處、大渡河右岸。得妥鎮發現的“鐵莊廟碑”(圖1.2)記載了這起滑坡堵江事件,“乾隆伍(五)十一年,大限(陷)地動,山崩石立(裂),作山一皮(匹),今(金)洞子節(截)水九日,五月十四,雞明(鳴)出水”,括號中的字為江在雄先生的解讀[4]。 圖1.2 鐵莊廟碑 現收藏于瀘定縣地震辦公室 (3)金沙江石膏地滑坡。源區位于金沙江右岸、云南省巧家縣城南約8km,左岸的四川省會東縣大崇鄉小田村仍保留有滑坡堆積殘體,巖性主要為二疊系棲霞組與茅口組灰巖。該滑坡在清光緒《東川府志》和民國《巧家縣志》均有記載,“光緒六年三月初九(1880年4月17日),巧家廳石膏地山崩,先是于更盡后,忽吼聲如雷,夜半山頂劈開,崩于對岸四川界小田壩,平地起坵,壓斃村民數十人。金江斷流,逆溢百余里,三日始行沖開,乃歸故道”。小田村觀音廟的“滇山崩倒”碑也有類似記載[7]。該滑坡與地震無關。會東縣人民政府于2016年12月1日將其列為縣級文物保護單位,并立有“大崇鎮滇山入川遺址”碑。 (4)岷江上游的疊溪地震滑坡群[8-10]。由疊溪7.5級大地震產生,時間為1933年8月25日15:50:30,震中烈度達到Ⅹ度,巖性主要為志留系和泥盆系石英片巖、云母片巖。地震誘發的滑坡群形成了十余個堰塞湖(海子),其中在岷江干流的3個“海子”規模*大,從北到南依次是大海子、小海子和疊溪海子。地震后第45天(1933年10月9日)疊溪海子潰決,洪水洶涌而下,形成嚴重的次生水災,又造成至少2500人死亡。此次地震災害共造成6865人死亡,1925人受傷,房屋倒塌5180間。大海子和小海子至今遺存,滑坡區小海子現已開發為裝機容量達180MW的水電站。 (5)白泥洞滑坡[11]。位于金沙江左岸,會理縣新發鄉銅廠村(圖1.3),滑坡發生時間是1935年12月22日中午12時左右。滑坡形成的高速碎屑流造成其下游的沙壩溝和上、下沙壩三個村的30余戶村民被埋,金沙江斷流3天,碎屑流形成的塵土飛揚達幾公里,黃家村一帶屋頂瓦面積灰厚約10cm。滑坡后緣高程約2360m,前緣高程880m,寬約885m,估算殘余方量大于1×108m3。滑坡基巖為前震旦系天寶山組千枚巖、板巖等。 圖1.3 白泥洞滑坡 (6)雅礱江唐古棟滑坡[12-15]。滑坡地點發生于雅江縣孜河鄉雨日村,時間是1967年6月8日早晨8:00,失穩方量約6800×104m3。滑坡區地層巖性為上三疊統侏倭組變質砂巖與印支期—燕山期侵入的花崗偉晶巖脈,逆向坡。表層卸荷巖體發生滑動后,堰塞雅礱江,形成一高度為175m(右岸)至335m(左岸)的滑坡壩。雅礱江堰塞達9晝夜,堰塞湖壅高水位高程達2585m,回水53km,庫容6.74×108m3。1967年6月17日8:00漫頂潰決,8:30潰口寬約數米泄流,12:00后潰決加快,14:00~15:00過水量*大,潰口寬達150m左右,14:30*大潰壩流量57000m3/s,至20:00下降到1900m3/s,潰壩過程基本結束。整個潰壩歷時12小時,潰壩洪水總量6.57×108m3。壩下游洪水位陡漲到50.4m。潰壩洪水影響延伸至1730km的重慶寸灘水文站,水位上漲1.54m。 上述滑坡事件在四條河流地貌演變產生的滑坡堵江事件中僅僅是滄海一粟。一方面四條河流均位于邊遠地區,人口稀疏,歷史滑坡記錄不全;另一方面還存在史前滑坡堵江事件。 朱明先[16]列舉了石膏地滑坡以來金沙江的8次斷流事件,其中就包括魯車渡一帶的白泥洞滑坡,據此將白泥洞滑坡時間界定為1935年12月22日。朱明先提到的一次歷時較長的金沙江斷流事件,目前尚未找到對應的滑坡堵江地點。文中寫道,1877年,《綏江縣志 卷一》以《金沙江之涸》的標題記述:“清光緒三年二月二十六日,江水陡落數丈。次日更落,河面僅如小溪,淺處可涉。河底現出泥沙,埋沒金、銀、銅、鐵各器物甚伙。三月初九日晨,洪濤驟至,超過跡數丈,泛若龍潭,如夏季水勢。沿江拾財物者奔避不及,多被水漂沒。事后遍訪上流阻滯原因與地點,云、川兩境俱不得詳,然皆同時漲落。疑山崩水阻必在西陲荒遠之地矣。” 近20年來隨著四條河流水電開發,史前滑坡堵江遺跡在四條河流中均有發現[17-32]。與前述案例不同的是,很多遺跡顯示堵江滑坡規模巨大、潰決洪水嚴重,或者河流堰塞歷史悠久。據論證[32],金沙江虎跳峽下游大具盆地沉積的厚度可達100~200m的碎屑堆積是滑坡堰塞湖潰決洪水堆積。而湖相沉積物測年結果表明,金沙江下游的白馬口滑坡堰塞湖存在年限接近4600年(7500~12100a BP)[30]。 總之,川西四條河流的滑坡堵江事件具有數量多、災害鏈效應突出等特點。 1.2 滑坡堵江事件研究進展 縱觀國內外滑坡堵江事件研究成果,案例研究仍然是主旋律,具體包括滑坡堵江案例的辨識、滑坡與滑坡壩的形成機制、滑坡壩潰決機制與潰壩洪水演進過程分析、滑坡壩應急處置與利用等。由于地質條件的復雜性與多變性,統計分析方法在案例研究中得到廣泛應用,國內外大量學者試圖通過歷史案例資料的統計分析,找出滑坡堵江事件的一般規律。 美國地質調查局(United States Geological Survey,USGS)的Costa和Schuster[33,34]自20世紀70年代開始滑坡堵江事件研究工作,80年代開始收集全球案例,至1991年共編錄全球463起有歷史記錄的滑坡堵江事件,其中中國案例為48起。中國科學院成都山地災害與環境研究所盧螽槱[35]在國內較早開展了滑坡堵江事件研究,收錄案例13起,并界定了研究涉及的相關基本概念。柴賀軍等[36-41]將案例拓展到147起,系統地分析了滑坡堵江事件的類型、形成條件與分布特征等。相關概念引述如下。 (1)滑坡堵江事件:凡斜坡或邊坡巖土體因崩塌、滑坡及其轉化為泥石流而造成江河堵塞和回水的現象,包括完全堵江與不完全堵江兩類。所謂完全堵江是指滑坡堵斷江河水體,使下游斷流,上游積水成湖;不完全堵江則是失穩坡體進入河床或導致河床上拱,使過流斷面的寬度或深度明顯變小,上游形成壅水。 (2)堵江歷時:滑坡壩從形成到潰決,或江河水流挾帶固體物質將堰塞湖淤滿的這段時間,包括短暫堵江和長期堵江兩類。短暫堵江的歷時小于1年,否則就叫長期堵江。前述的馬湖地震和疊溪大海子、小海子就屬于長期堵江,而摩崗嶺、石膏地、白泥洞等滑坡形成的堰塞湖則屬于短暫堵江。 (3)滑坡堵江事件的環境效應:由滑坡堵江造成的不良地質環境,滑坡運動造成的破壞,入江時形成的涌浪、灘險,堰塞湖的淹沒及水位升降變化引起的岸坡變形破壞,天然堆石壩突然潰決導致的次生洪災,沖刷、淤積等對生態環境的影響等。 柴賀軍等[36]統計的中國147起堵江事件基本上有歷史記錄,絕大部分存續時間不超過一個水文年。上述數字可以說僅僅是滄海一粟,僅2008年的汶川地震誘發形成的滑坡壩,崔鵬等[42]給出的數量是257座,而范宣梅等[43]遙感識別的數量是828座。這些滑坡壩及其災情,特別是造成廣泛社會影響的汶川地震唐家山滑坡[44]和2014年魯甸地震紅石巖滑坡[45]堵江事件及其環境效應,客觀上推動了針對滑坡堵江問題的研究。滑坡壩及其潰壩問題研究備受政府與學術界關注,國家自然科學基金、國家重點研發計劃等均列有滑坡壩(堰塞湖)專項科研課題。2009年發布了兩部堰塞湖應急處置行業規范,即《堰塞湖風險等級劃分標準》(SL450—2009)和《堰塞湖應急處置技術導則》(SL 451—2009)。近年來國內已有多部專著出版[46-49],特別是劉寧等撰寫的專著《堰塞湖及其風險控制》內容全面,不完全局限于滑坡堰塞湖,基本上概括了堰塞湖理論研究與防災減災實踐的*新進展。 年廷凱等[50]系統總結了滑坡壩穩定性評價方法及災害鏈效應,包括滑坡壩形成、穩定和潰決等涉及的方方面面,并以歷史數據為基礎,基于1328個案例,建立了考慮壩長、壩寬和堰塞湖庫容的滑坡壩穩定性快速評價經驗公式。該公式主要利用幾何參數對滑坡壩的長期穩定性評估進行了探索,而若用于應急評估,滑坡壩結構特征是必須考慮的基本因素。滑坡壩類似土石壩,但是性質極不均勻,同時沒有防滲和泄洪設施,極易出現漫壩、管涌或壩坡失穩等形式的破壞,這是絕大部分滑坡壩存續時間很難超過一個水文年的原因所在。潰壩洪水次生災害產生的人員傷亡和社會經濟損失也往往*為嚴重,1786年的大渡河摩崗嶺滑坡壩潰決和1933年的疊溪海子潰決就是很有代表性的案例,致使潰決洪水估算成為早期滑坡壩研究*為關注的重點。 近年的研究與實踐進展在如下幾個方面表現較為突出。 (1)研究案例的積累,提高了滑坡堵江事件及其災害的認識深度。 (2)數值模擬技術進步很快、應用廣泛。包括滑坡運動、涌浪與堵江過程模擬,潰口演變與洪水演進模擬等,這些模擬均涉及多相耦合問題。 (3)勘測技術、應急響應與處置技術進步很快。無人機航測、遙感解譯、變形監測、應急通信保障和應急組織協調是進步較快的幾個方面。從2008年的汶川地震至2018年的白格滑坡,這些技術進步十分突出。 滑坡堵江災害問題涉及滑坡形成-堵江筑壩-潰壩洪水-級聯效應等多個環節,是一個連續過程。從災害防控角度,研究還需要在如下幾個方面取得突破。 (1)災害源早期識別技術與地質研究。無人機航測和各種遙感技術是近年來發展*為迅速的領域,在各種氣象與遮擋條件下可實現災害源的遙感判識,在高山峽谷區災害源早期識別上具有獨特的優勢。未來需要在幾何分析的基礎上與各類物探技術結合實現災害源物性參數與地下結構特征的判識工作,為地質分析提供參數。地質研究需要解決的難題包括地質參數的快速獲取
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