重慶強降雨誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的特征與防治對策研究

劉鴻燕　裴靈　李東林　李博

摘 要：強降雨天氣是滑坡、崩塌、泥石流等災(zāi)害產(chǎn)生的直接誘因，文章從強降雨條件對地質(zhì)災(zāi)害的影響和強降雨區(qū)地災(zāi)發(fā)生的特征分析，得出降雨過程與地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展具有密不可分的聯(lián)系，從而提出強降雨地區(qū)減災(zāi)、防災(zāi)的對策。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害；強降雨；減災(zāi)防災(zāi)

緒論

重慶市2007年5月、7月先后遭受兩次特大暴雨、雷電、冰雹等災(zāi)害，降雨量刷新115年來歷史紀錄，因災(zāi)死亡44人，失蹤15人，29個區(qū)、縣751.69萬人受災(zāi)，受災(zāi)學(xué)校597所，因災(zāi)已造成直接經(jīng)濟損失27.15億元。2010年5月5日夜間開始，重慶18個鄉(xiāng)鎮(zhèn)達大暴雨，103個鄉(xiāng)鎮(zhèn)達暴雨。災(zāi)害造成31人死亡，89.78萬人受災(zāi)，緊急轉(zhuǎn)移安置7萬余人。重慶是我國地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育最嚴重的地區(qū)之一，各級政府面臨嚴峻的地質(zhì)災(zāi)害防治形勢。因此，強降雨天氣事件誘發(fā)大量地質(zhì)災(zāi)害不容小視。

1 重慶市降雨氣候分析

重慶市位于四川東部的低山、丘陵區(qū)、屬亞熱帶氣候區(qū)，具熱量豐富、雨量充沛、濕度大、光熱雨同季、立體氣候明顯等特點。同時，由于該區(qū)地處我國西部高山、高原與東部平原區(qū)的過渡地帶，氣候除受地形復(fù)雜等因素的影響外，還受到亞熱帶季風(fēng)環(huán)境和低空冷氣流的制約，故氣候變化復(fù)雜，多災(zāi)害性天氣和暴雨。

1.1 降雨

1951-2011年重慶的年平均降水量主要集中在1000～1200mm，降水比較豐富，2014年10月全市平均降水量為109.8mm，較常年同期（95.6mm）略偏多1成（圖1）。各地降水量在68.5～201mm之間。

1.2 暴雨

2014年10月內(nèi)，重慶市累計出現(xiàn)9站次暴雨（其中2站次為大暴雨），較常年同期（3站次）偏多6站次，暴雨分別發(fā)生在4日、28～29日和31日（表1），其中28～29日暴雨過程為區(qū)域暴雨天氣過程?！?0.28”受高原槽東移及中低層切變線低渦共同影響，27日08時至29日08時，重慶市東北部和東南部普降大到暴雨，局部大暴雨，中西部、主城區(qū)出現(xiàn)小到中雨（如表1）。

2 重慶降雨條件下地質(zhì)災(zāi)害特征

在一般性的降雨條件下，雨滴賤蝕、片蝕和地下水的潛蝕，容易使斜坡巖土體強度降低，強降雨天氣下的溝蝕、地表侵蝕和地表徑流等更加容易誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。如果出現(xiàn)有較長的連續(xù)降雨過程，還會由于降雨滲入影響，造成土體飽和、軟化，便為暴雨釀成災(zāi)害提供條件[2]。

2.1 空間分布規(guī)律

依據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查資料，結(jié)合地形地貌、巖土類型、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)及人類經(jīng)濟活動等因素，對重慶市地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度進行四級劃分：不易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)和高易發(fā)區(qū)。

其中地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)按照空間分布來看，主要分布于6個片區(qū)：長江干流巫山至江津白沙沿岸地帶、烏江流域涪陵至彭水段沿岸地帶、合川市三匯鎮(zhèn)川渝鐵路內(nèi)側(cè)至北碚區(qū)皮家山一帶、萬盛區(qū)南桐至南天片區(qū)、城口縣新樅至葛城鎮(zhèn)片區(qū)、巫溪縣白鹿─西寧至城廂鎮(zhèn)片區(qū)。地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)面積為5301.13平方公里，占全市面積的6.43%。區(qū)內(nèi)共有各類地質(zhì)災(zāi)害隱患點2430處，各種類型均較發(fā)育，尤以滑坡、危巖與崩塌、泥石流為主。

以潼南縣為例，地質(zhì)災(zāi)害空間分布主要表現(xiàn)為涪江、瓊江及支流沿岸，南部、東北部深丘、中丘地帶地質(zhì)災(zāi)害分布密集，呈線狀或串珠狀分布，具明顯條帶性；深丘、中丘地質(zhì)災(zāi)害多，而淺丘及平壩區(qū)少，具山地性等宏觀分布特征。

2.2 時間分布規(guī)律

從時間分布規(guī)律來看：汛期，當降雨時間較長或大暴雨時，地質(zhì)災(zāi)害具有隨降雨同步或滯后發(fā)生的特征。非汛期，因巖體差異風(fēng)化和人類不良工程活動形成的危巖（崩塌）具有隨機性。

以潼南縣為例，縣內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的時間分布規(guī)律主要是受降雨的影響，表現(xiàn)出同發(fā)性、滯后性和不穩(wěn)定周期性。沿河分布的滑坡在降雨江河漲水時，滑坡后緣裂隙逐漸彌合，穩(wěn)定性增高，退水時，后緣拉裂縫增寬和增長，穩(wěn)定性降低。同時，每年雨季6、7、8月更是地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)時間段。

3 地質(zhì)災(zāi)害隨降水量變化的影響分析

地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生主要與地形地貌、巖土類型和性質(zhì)、降雨和人類工程活動等有關(guān)。而水在地災(zāi)中的影響是多方面的，在降雨量變化過程中，最易受到影響的是徑流量和水土流失，主要表現(xiàn)在水的軟化作用、沖刷作用、靜水壓力、動水壓力和浮托力作用，坡體產(chǎn)生力學(xué)效應(yīng)。

（1）降雨天氣對于滑坡崩塌的影響主要表現(xiàn)在：巖土體結(jié)構(gòu)面容易積水，如果巖土體不透水，那么裂隙水會對巖體產(chǎn)生靜水壓力和浮托力，加速剪切過程，如果透水便會產(chǎn)生動水壓力，進而導(dǎo)致水土流失，不利于斜坡的穩(wěn)定。強降雨可以在短時間內(nèi)造成地下水的大幅度變化，從而可以引起坡體靜水壓力、動水壓力急劇增加，穩(wěn)定性系數(shù)K快速減小，當K小于1時，滑坡崩塌就可以發(fā)生[3]。（2）強降雨對于地面塌陷影響表現(xiàn)在巖土體的性質(zhì)，塌陷區(qū)地表主要是第四系覆蓋層，結(jié)構(gòu)松散而且厚度薄，下伏的巖層為劇風(fēng)化或強風(fēng)化層，在強降雨條件下，地下水的潛蝕、“真空負壓”會消弱甚至破壞土體的結(jié)構(gòu)連接，導(dǎo)致地面土層發(fā)生塌陷。

以梁平縣為例，梁平縣現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害點共計299處，其中滑坡226處（占75.59%），危巖（崩塌）66處（占22.07%），不穩(wěn)定斜坡3處（占1.00%），泥石流2處（占0.67%），地面塌陷2處（占0.67%）。區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)因素主要為降雨、地震、河流侵蝕沖刷和不合理的人類工程活動等。其中降雨，尤其是暴雨是最主要的誘發(fā)因素，區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害都與降雨有關(guān)。

區(qū)內(nèi)降雨豐富，多年平均降雨量1082.2mm，降雨多集中在4-9月，占全年降雨量的78.75%。暴雨具時間短、強度大、來勢兇猛的特點，來不及沿地表排泄而滲入地下，致使斜坡土體飽和，自重加大，動水壓力急劇增大，而導(dǎo)致土體沿斜坡下滑，形成滑坡災(zāi)害。據(jù)本次調(diào)查，梁平縣境內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害點90%以上的主要誘發(fā)因素均為降雨或暴雨（如表2）。

（1）梁平縣中的危巖致災(zāi)即發(fā)生崩塌災(zāi)害中降雨影響為大氣降水滲入巖體裂隙，溶解可溶物質(zhì)，加速了裂隙的擴展與貫通。在暴雨季節(jié)還可產(chǎn)生暫時性水壓效應(yīng)，促進危巖體向崩塌破壞發(fā)展。（2）不穩(wěn)定斜坡災(zāi)害中降雨的影響為大雨、暴雨和長時間的連續(xù)降雨，使地表水滲入坡體，致使斜坡土體飽和，自重加大，動水壓力急劇增大，而導(dǎo)致土體斜坡不穩(wěn)定，形成地質(zhì)災(zāi)害。（3）泥石流災(zāi)害中降雨的影響為大雨、暴雨和長時間的連續(xù)降雨，使地表水大量匯入溝口地形狹窄段，水流沖刷能力加強，這是形成泥石流的主因。

4 防治對策

（1）應(yīng)對氣候變化，強化監(jiān)測預(yù)警工作。強降雨天氣，雖然是一種小概率的天氣事件，但是一旦發(fā)生，誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害卻能造成不可預(yù)見的損失。因此，必須做好地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測預(yù)報，氣象部門與國土資源部門應(yīng)開展合作，進行地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報提高地質(zhì)災(zāi)害防治水平[4]。（2）加強地質(zhì)災(zāi)害的防御，明確防災(zāi)重點路線。鼓勵群眾計入到“群測群防”工作中，掌握必要的災(zāi)害自救常識，減小損失。（3）加強排水，做好抗沖刷防護措施。（4）加強各類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生機理及影響的研究。絕大部分地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生時間與強降雨天氣是吻合的[5]。就這一點對地災(zāi)進行深入、系統(tǒng)和有針對性的科學(xué)研究，提出強降雨地區(qū)減災(zāi)、防災(zāi)的對策。

參考文獻

[1]蔣智，況明生.重慶地區(qū)近57年降水量變化特征及其影響分析[Z].西南大學(xué)地理科學(xué)院.

[2]李曉.重慶地區(qū)的強降雨過程與地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)分析[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，1995（3）.

[3]崔云，孔紀名，倪振強，等.強降雨在滑坡發(fā)育中的關(guān)鍵控制機理及典型實例分析[J].災(zāi)害學(xué)，2011，3（26）.

[4]于懷昌，李亞麗.廣西地質(zhì)災(zāi)害特征及其形成機理—極端低溫天氣條件的影響[J].自然災(zāi)害學(xué)報，2011（2）.

[5]王朝陽，甘建軍.氣候變化誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害及其對策研究[J].能源與環(huán)境，2010，NO.26.

作者簡介：劉鴻燕（1986-），女，四川廣安，碩士研究生，研究方向：地質(zhì)工程、鉆探工程。