胡珊 喻沛杰

【摘要】本文利用北川縣相關資料記載數據和實地調查數據,運用灰色系統理論建立預測數學模型對地震產生的次生地質災害進行預測,并提出了防治地震產生的次生地質災害的措施。
【關鍵詞】地震;次生地質災害;灰色系統理論;防治措施
1研究結果分析
(1)Verhulst模型可以較好地對地震引起的次生地質災害一泥石流和滑坡進行預測。GM-DM模型不能用于上述預測。
(2)泥石流的預測模型為:
通過誤差校正后,模型預測的平均誤差為7.03%。
(3)總災害與泥石流的關聯度為0.6725;總地質災害與滑坡的關聯度為0.8249;泥石流與滑坡的關聯度為0.7573。
(4)5.12特大地震引起的次生地質災害一泥石流和滑坡要恢復到正常水平,大約分別需要14和11年。滑坡的高頻發生期和較快穩定期的時間比泥石流的高頻發生期和較快穩定期的時間要長,滑坡的緩慢穩定期則比泥石流的緩慢穩定期短。總次生災害的衰減趨勢與泥石流的衰減趨勢基本一致。
2防治措施
根據前述預測結果,地震引起的次生地質災害一泥石流和滑坡的變化趨勢均可劃分為三個階段。
在第一階段,地震發生后,首要任務為抗震救災,搶救人民生命財產,其次是災后重建,在這個階段,除了采取堰塞湖和道路疏通外,基本上沒有精力采取工程措施防治次生地質災害的發生,唯一能采取的減輕次生地質災害危害的措施是避讓。因此,在災后重建的過程中必須高度重視選址問題,在泥石流和滑坡可能發生的地方,其下方不得建設與防治次生地質災害無關的建筑物和設施,以避免青川縣在災后重建中產生的選址問題。
在第二階段(較快穩定階段),抗震救災和災后重建基本結束,在這個階段,要重視潛在次生地質災害的普查工作,特別要進行重要設施以及那些一旦出問題就可能引起嚴重環境污染的環保設施上游的堰塞湖的普查,根據普查結果采取相應措施。岷江電解錳廠渣場事故的教訓是深刻的。岷江電解錳廠渣場上游的主溝為龍達溝,雖然龍達溝歷史上多次發生泥石流,但該渣場發生事故時,龍達溝發生泥石流的物質條件已不存在。最終該渣場還是因為泥石流而發生事故。調查發現,龍達溝上有一支溝,平時和暴雨時的水量是龍達溝的十分之一。事故發生時,支溝的水量是龍達溝的十倍,并伴隨泥石流。這條支溝通過原始森林,在地震發生后形成堰塞湖,由于交通不便和疏忽,未對此進行普查,導致事故發生。
在第二階段,河道由于受泥石流和滑坡的影響,阻塞比較嚴重,必須進行清淤工作。地震發生后的河道清淤工作基本上中枯水期進行,對減輕河道阻塞的危害作用有限。北川縣和汶川縣的實踐證明,采用枯水期河道清淤,年年清,河道年年阻塞,造成水患,已經持續了多年,因此急需開發豐水期河道清淤的技術和裝備。
在這個階段,可以采取下述措施預防滑坡的產生:改變坡體幾何形態勢在必行。其中在排水工程中包括地表排水和地下排水,當中值得一提的是地下水排水措施包括平孔排水、真空排水、虹吸排水和電滲析排水:建設必要的支擋結構——具體包括抗滑擋墻、抗滑樁、預應力錨桿、錨索樁、微型樁群、普通砂漿錨桿錨固、復合擋土結構和土錨釘等措施。上述工程措施的設計按有關技術規范進行。
泥石流比滑坡的危害更大,而且,滑坡在一定程度上可以采取工程措施進行阻擋和固定,而在目前,減輕泥石流危害基本上采取的措施是疏導。泥石流的產生必須有水力條件。本文借鑒垃圾填埋場的措施,提出下述措施:在可能產生泥石流的地方,在泥石流產生源主體周圍,設置排水溝,將主體外的地表徑流引至產生源主體下游。這樣,產生源主體外的水不進入主體,可避免泥石流的產生,至少可以大大減輕泥石流的量。
第二階段,除采取工程措施外,可適當采取生物措施,增加植被。增加植被可在一定程度上預防泥石流和滑坡的發生。然而,在這一階段,被地震震松的山體還沒有基本穩定,所以,仍然以工程措施為主。
地震引起的次生地質災害一泥石流和滑坡恢復到正常水平需要很長的時間,主要防治措施應在第二階段進行,最好在第二階段的初期進行,這樣可以大大減輕這些次生地質災害的危害。
第三階段(較慢穩定階段),被地震震松的山體已基本穩定,這個階段主要采取生物措施,植樹造林、建設草坪,由此穩定地表,進一步促進被震松的山體穩定。
3結論
本文預測結果對該地區重建的環境影響評價工作起到了一定的作用。地震的影響因素太復雜,可在重建或開發該地區時可參考該預測結果。但是本論文采用樣本空間有限,雖然建立的預測模型具有一定的普適性,但模型中的具體參數不一定適用于其他地方。預測模型中的參數具體值與當地的地形地貌、植被、地震級別、震源深度、震源距離等因素有關,雖然本文對此作了定性討論,定量工作未進行。建立模型參數值這些因素的定量關系對不同情況的次生地質災害預測有重要意義,建議進一步開展這方面的研究工作。