“鏈?zhǔn)綖?zāi)害”的技術(shù)解讀

水是最重要的滑坡和泥石流誘因，這也使“高危地區(qū)”往往在夏季經(jīng)歷最為嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

進(jìn)入8月，甘肅舟曲、四川綿竹和汶川、云南貢山等地相繼發(fā)生山洪泥石流災(zāi)害。根據(jù)國(guó)土資源部數(shù)據(jù)，在今年1至7月，中國(guó)已發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害26009起，其中滑坡19101起、崩塌4756起、泥石流911起；造成人員傷亡的地質(zhì)災(zāi)害248起，843人死亡、失蹤，直接經(jīng)濟(jì)損失33.44億元。

中科院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所(下稱“成都山地所”)災(zāi)害評(píng)估與減災(zāi)研究室主任孔紀(jì)名在接受本刊記者采訪時(shí)表示：“5·12”地震導(dǎo)致的滑坡——泥石流災(zāi)害鏈滯后效應(yīng)，在今年極端氣候條件下呈現(xiàn)大規(guī)模群發(fā)特點(diǎn)。而西南五省春季大旱中“久渴”龜裂的土地驟逢強(qiáng)雨也為滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生或演變提供了充分條件。

地形、地震、干旱、暴雨……多種因素疊加于一個(gè)鏈條上，其結(jié)果往往就是一場(chǎng)猛烈的地質(zhì)災(zāi)害。對(duì)于生活在多變夏天的中國(guó)人來(lái)說(shuō)，只有了解鏈條上的每一個(gè)環(huán)節(jié)，才有可能避免悲劇的發(fā)生。

高速遠(yuǎn)程滑坡呈增長(zhǎng)趨勢(shì)

滑坡是今年夏天中國(guó)最主要的自然災(zāi)害類(lèi)型之一。中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院的《全國(guó)地質(zhì)災(zāi)害通報(bào)》顯示，1至6月，全國(guó)有26個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)共發(fā)生滑坡14614起，占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的75％。此前，已有國(guó)土資源部地質(zhì)災(zāi)害專家指出，高位發(fā)生、滑動(dòng)距離長(zhǎng)、滑后沖擊力大的“高速遠(yuǎn)程滑坡”造成的群死群傷、特大地質(zhì)災(zāi)害在中國(guó)呈逐漸增加趨勢(shì)。

根據(jù)國(guó)家科技部、原國(guó)家計(jì)委、原國(guó)家經(jīng)貿(mào)委災(zāi)害綜合研究組的研究成果，滑坡與泥石流主要分布在中國(guó)第二、三階梯以及第一、二階梯的交匯處，且點(diǎn)位分布與中國(guó)的一些主要山脈走勢(shì)一致。

其中，尤以西南地區(qū)、長(zhǎng)江上游地區(qū)最為密集。西北半干旱、干旱和極干旱地區(qū)，以及東北部地區(qū)是中國(guó)滑坡與泥石流災(zāi)害分布相對(duì)比較少的地區(qū)。

滑坡災(zāi)害最為嚴(yán)重的是中國(guó)自然地勢(shì)第二級(jí)階梯中后部，大致以秦嶺為界，其南部為川滇高原地區(qū)，北部為黃土高原地區(qū)。中等滑坡災(zāi)害地區(qū)主要是川東及川鄂黔高原山區(qū)。泥石流的空間分布雖然與滑坡類(lèi)似，但是深受降雨強(qiáng)度和降雨量大小的影響，例如最為嚴(yán)重的是西南印度洋流域——西藏東南部、云南南部。

中科院力學(xué)研究所“非連續(xù)介質(zhì)力學(xué)及其工程地質(zhì)災(zāi)害中－英聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”主任李世海告訴本刊記者，近年山地滑坡體現(xiàn)出潛伏性、突發(fā)性和不可預(yù)見(jiàn)的特點(diǎn)。

2010年6月28日14時(shí)發(fā)生在貴州省關(guān)嶺縣崗烏鄉(xiāng)的滑坡，被認(rèn)定為“特大滑坡碎屑流復(fù)合型災(zāi)害”。它呈現(xiàn)高速、遠(yuǎn)程滑動(dòng)的特征：下滑山體前行約500米后，與大寨村永窩村民組的一個(gè)小山坡發(fā)生劇烈撞擊，偏轉(zhuǎn)90度后轉(zhuǎn)化為高速碎屑流呈直角形高速下滑，滑動(dòng)距離長(zhǎng)達(dá)1.5公里，導(dǎo)致當(dāng)?shù)卮迕?9人死亡。

孔紀(jì)名告訴本刊記者，高勢(shì)能是大型遠(yuǎn)程滑坡的基本特點(diǎn)。“從啟動(dòng)到停止高差較大，供給坡體滑動(dòng)的斜坡坡面較長(zhǎng)，在滑動(dòng)過(guò)程中，滑體下部界面具有利于滑動(dòng)的滑墊面，界面滑帶土的摩擦阻力較小，土體含水”都是大型遠(yuǎn)程滑坡產(chǎn)生的“有利條件”。

孔紀(jì)名說(shuō)，按照滑坡成因機(jī)理及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可將地震滑坡分為震滑型和崩滑型兩個(gè)大類(lèi)。前者分為整體滑動(dòng)型和碎裂滑動(dòng)型兩個(gè)亞類(lèi)；后者分為塊體墜落一滑動(dòng)型、塊體傾倒－滑動(dòng)型和墜落－彈射－滑動(dòng)型三個(gè)亞類(lèi)。

“5·12”地震中的大部分堰塞湖都是由整體滑動(dòng)型滑坡形成。其特點(diǎn)是滑動(dòng)規(guī)模大，滑坡分級(jí)、分塊明顯，一般滑坡發(fā)生后滑速較快，伴隨地震發(fā)生，容易造成河道(溝道)堵塞，形成堰塞湖。

映秀牛欄溝滑坡則屬碎裂滑動(dòng)型。滑動(dòng)高差大、坡體在滑動(dòng)中解體碎裂、坡體碎裂物質(zhì)在滑動(dòng)中無(wú)拌合現(xiàn)象是主要特點(diǎn)。同滑體將樹(shù)木“包餃子”不同，這里的高山杜鵑、松樹(shù)成排直立，既不倒伏，更未被卷入滑坡體內(nèi)。

極端氣候誘發(fā)地震災(zāi)害鏈

水是最重要的滑坡和泥石流誘因，這也使“高危地區(qū)”往往在夏季經(jīng)歷最為嚴(yán)峻的考驗(yàn)。李世海告訴《瞭望東方周刊》，水在滑坡中的作用主要表現(xiàn)在：軟化、潛蝕巖土，降低軟弱結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度，增大孔隙水壓力，使處于極限平衡狀態(tài)的滑坡體產(chǎn)生滑動(dòng)。

中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)證實(shí)：降雨類(lèi)型的滑坡約占滑坡總數(shù)的70％。

以四川為例，多日連續(xù)強(qiáng)降雨為形成山地災(zāi)害鏈創(chuàng)造了條件。8月12日8時(shí)到15日8時(shí)，綿陽(yáng)、成都、阿壩等16個(gè)市州共有180個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)降雨量超過(guò)100毫米，437個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)降雨量為50至100毫米，451個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)降雨量為25至50毫米。

“地震滑坡發(fā)生后，大量的滑坡物質(zhì)堆積在坡面、坡腳、溝谷，甚至堵塞河道，形成堰塞湖”，孔紀(jì)名告訴記者，成都山地所曾對(duì)者江堰一茂縣長(zhǎng)約120多公里的岷江河道進(jìn)行低空航拍，發(fā)現(xiàn)有三分之一的河段內(nèi)堆滿了滑坡物質(zhì)或被滑坡物質(zhì)掩埋，總物質(zhì)量達(dá)到3.8億立方米。而位于該河段的紫坪鋪水電站有效庫(kù)容量才11億立方米。

國(guó)土資源部環(huán)境司副司長(zhǎng)陶慶法在接受中央廣播電臺(tái)采訪時(shí)也曾表示，甘肅舟曲特大泥石流源于4大因素的合力作用：一是舟曲地區(qū)山高坡陡谷深，植被很少，地層比較破碎。第二就是舟曲縣是汶川“5·12”地震的重災(zāi)區(qū)之一，受地震影響，山體松動(dòng)、巖石裂隙增加，破碎程度加大。

此外，該地區(qū)屬于半干旱區(qū)，且去年入秋以來(lái)至今年初夏持續(xù)干旱，這種情況下，干裂的巖土遇水后更易形成崩塌、滑坡。第四，瞬時(shí)暴雨和持續(xù)降雨引發(fā)了泥石流災(zāi)害。

而在8月下旬四川省政府新聞辦召開(kāi)的新聞發(fā)布會(huì)上，四川省蜀通巖土工程公司總工程師、教授級(jí)高級(jí)工程師何平也表示，特殊的地質(zhì)環(huán)境條件、“5·12”特大地震巨大影響、強(qiáng)降雨誘發(fā)是近期多起特大山洪泥石流災(zāi)害形成的共同原因。

孔紀(jì)名說(shuō)，大量滑坡物質(zhì)在雨季可能轉(zhuǎn)化為泥石流，堰塞湖因潰決可能形成潰壩洪水或泥石流，形成“地震山地災(zāi)害鏈”，而“受地震破壞而開(kāi)裂的巖體尚未完全脫離母巖，在外力作用下，形成崩塌或落石”。連日大范圍降水無(wú)疑成為誘因之一。

何平也表示，地震后，雖然在泥石流堆積體、滑坡堆積體、崩塌堆積體以及比較破碎的斜坡體上均能長(zhǎng)出茂盛的植被，但植被下面的巖土體仍然是松散的。在局地強(qiáng)降雨及其他地質(zhì)應(yīng)力的作用下，仍然容易產(chǎn)生崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

去年災(zāi)區(qū)降雨量還不足常年的一半，所以地質(zhì)災(zāi)害相對(duì)“穩(wěn)定”。而今年的極端氣候使得無(wú)論是災(zāi)害數(shù)量和規(guī)模都呈現(xiàn)“爆發(fā)”趨勢(shì)。

滑坡往往“出人意料”

關(guān)嶺滑坡提供了另外一種形式的“災(zāi)害鏈”。

在6月26日開(kāi)始降雨前，關(guān)嶺滑坡區(qū)已有近9個(gè)月沒(méi)有下雨。孔紀(jì)名通過(guò)對(duì)3天降水情況進(jìn)行分析后指出，26日和27日一直下小雨，降雨沿巖層節(jié)理和長(zhǎng)期干旱形成的裂隙下滲，擴(kuò)展和連通了部分地下水流通道，為后期暴雨迅速下滲創(chuàng)造了條件。

6月27日21時(shí)至28日14時(shí)，當(dāng)?shù)?7小時(shí)累計(jì)雨量達(dá)253毫米。高強(qiáng)度的降雨沿碳酸鹽巖迅速下滲，地下水位猛增，下部非碳酸鹽巖含水量迅速飽和，孔隙水壓力不斷增大，進(jìn)一步促進(jìn)了裂隙的發(fā)育和滑動(dòng)面的形成。

“這種久旱久雨的天氣情況，使得斜坡經(jīng)歷大量失水到大量滲入的過(guò)程，斜坡巖土物理力學(xué)性質(zhì)和坡體重量在此期間發(fā)生急劇變化。”他說(shuō)，久旱后，持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)降雨更容易快速滲入山體下部的泥巖和砂巖中，是斜坡發(fā)生滑坡的誘發(fā)因素。

李世海對(duì)重慶577個(gè)滑坡的降雨資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后發(fā)現(xiàn)：32.4％的滑坡發(fā)生當(dāng)天降暴雨。“雖然28.4％的滑坡發(fā)生當(dāng)天沒(méi)有降雨，但在這些滑坡發(fā)生的前10天內(nèi)都有降雨。”他說(shuō)。

“從汶川地震后的地質(zhì)調(diào)查結(jié)果來(lái)看，震前已經(jīng)判定為危險(xiǎn)滑坡體的幾乎都沒(méi)有在地震期間形成災(zāi)害-高烈度區(qū)出現(xiàn)的深、大順層巖質(zhì)滑坡危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們的預(yù)料，致使村莊掩埋、形成堰塞湖。”李世海說(shuō)，2130多萬(wàn)立方米的次生滑坡體覆蓋了整個(gè)北川中心區(qū)，致使1600多人死亡。

“這說(shuō)明傳統(tǒng)意義上的地質(zhì)災(zāi)害安全評(píng)估辦法已經(jīng)遭遇挑戰(zhàn)。”他說(shuō)，以三峽庫(kù)區(qū)為例，經(jīng)過(guò)十幾年、數(shù)百位專家的考察和論證，曾篩選出1000多個(gè)重點(diǎn)滑坡。但2003年三峽庫(kù)區(qū)蓄水1個(gè)月后發(fā)生的千將坪大型巖質(zhì)滑坡，并沒(méi)有被列入地貢災(zāi)害防治和監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)。

四川省國(guó)土資源廳地質(zhì)環(huán)境處副處長(zhǎng)蔣俊8月在接受媒體采訪時(shí)也表示，確實(shí)有一些當(dāng)初評(píng)估沒(méi)有問(wèn)題的重建點(diǎn)，現(xiàn)在都被泥石流淹沒(méi)。

“地質(zhì)災(zāi)害的形成是一個(gè)時(shí)間和空間的演化過(guò)程，災(zāi)害體宏觀變化的范圍和位移的尺度越來(lái)越大，而與之對(duì)應(yīng)的時(shí)間尺度越來(lái)越小。”李世海認(rèn)為，在地質(zhì)災(zāi)害的演變過(guò)程中，不良地質(zhì)體通過(guò)既有破壞、局部破壞、貫穿破壞、碎裂破壞和運(yùn)動(dòng)性破壞等幾個(gè)階段最終演變?yōu)榈刭|(zhì)災(zāi)害體，與此相對(duì)應(yīng)的是地質(zhì)災(zāi)害的孕育、成行、演化、發(fā)生和發(fā)展階段。

“要將地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)階段預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)化為地質(zhì)體漸進(jìn)破壞狀態(tài)的判斷。”他說(shuō)，這樣才能不囿于地質(zhì)體表面、局部以及個(gè)別時(shí)段的特性，從已知局部去推演全局，從而預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害。

孔紀(jì)名則認(rèn)為，一些滑坡的前期變形跡象其實(shí)是明顯的，如果早期進(jìn)行群測(cè)群防可以避免重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。“滑坡等山地災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù)還不成熟。因此，提高群眾防災(zāi)意識(shí)，做好前期的防災(zāi)科普，群測(cè)群防還是避免類(lèi)似災(zāi)害事件發(fā)生的最有效方式。”

蔣俊則說(shuō)：“省長(zhǎng)強(qiáng)調(diào)，要把群防群測(cè)落實(shí)在操作層面上。”