南平蔡源滑坡泥石流成灾特点及灾后反思
2015-03-22江彬黄国平柳侃
江彬,黄国平,柳侃
(1.福州大学,福州 350108;2.福建省地质工程勘察院,福州 350002)
南平蔡源滑坡泥石流成灾特点及灾后反思
江彬1,2,黄国平2,柳侃2
(1.福州大学,福州 350108;2.福建省地质工程勘察院,福州 350002)
在花岗岩风化强烈地区,即使在植被茂密的自然山坡,持续强降雨阈值达到一定程度,易引发群发性滑坡泥石流,形成灾害链。这些滑坡多是表层土质滑坡,具有突发性,滑面多呈直线型,位于残坡积层与全-强风化界面之间。滑动前变形迹象不明显,一旦启动迅速成为高速滑坡,形成所谓“气垫效应”,能跨越沟坎,运行距离较远,其前缘冲击波能摧毁一切,造成严重灾难。滑体在沟谷洪水作用下转化为泥石流,形成二次灾害。区域性大面积群发性地质灾害的产生,使抢险救灾工作难于开展,从灾害发生到抢险救灾结束,整个过程给我们留下很多经验、教训和启示。
滑坡泥石流;成灾特征 成因机理;灾后反思;南平市蔡源村
1 前言
2010年6月13~18日,南平市出现大范围持续强降雨。受本次强降雨影响,6月18日,南平市延平区产生多处滑坡泥石流灾害事件,其中影响较大的有两处,一处是红星村立墩自然村滑坡泥石流灾害,造成26人死亡、1人失踪;一处为峡阳镇蔡源村滑坡泥石流灾害,导致19人死亡、1人失踪及50多间民房被毁。两处灾害相差不远,具有相同的地质环境条件,均造成重大人员伤亡和财产损失。
蔡源滑坡属浅层土质滑坡,突发性强,往往与泥石流相伴生,形成灾害链。在国内该类型灾害也不乏案例,我国西部、西南、西北是滑坡-泥石流重灾区,特别是汶川大地震引发的次生滑坡-泥石流灾害以及甘肃舟曲特大泥石流灾害事件,举世震惊,引起了国人的高度重视!国内相关著名学者崔鹏、黄润秋、殷跃平、唐川、刘传正等深入研究,为滑坡-泥石流灾害防治提供了借鉴[1-11]。
2 地质环境条件
蔡源村位于南平市延平区西北的峡阳镇,距南平市区直线距约30 km,距顺昌县城直线距约10 km,有一条长约8 km村水泥公路与国道316线相连。
村庄位于低山丘陵地貌之北东向山沟中,两侧山坡相对高差80~150 m,坡度20°~35°,植被发育多为毛竹林或毛竹、灌木混合林。沟谷长约2.7 km(村庄以上),汇水面积约2.2 km2。上游多呈“V”型谷,纵坡降147‰;下游“U”型谷,纵坡降50‰,谷底宽60~250 m,农田及村庄分布在沟中。溪沟宽2~3 m,深0.5~1.5 m,水量变化较大,一般流量5 000~8 000 m3/d,洪水季节流量可达400 000 m3/d。
两侧山体出露为燕山早期第三次侵入(γ52(3)c)的中细粒花岗岩类,岩石风化强烈,表层残坡积较发育,一般1~3 m,全-强风化厚度15~20 m,局部达30 m以上。
3 滑坡基本特征
3.1 滑坡基本特征
2010年“6.18”期间,沟谷两侧山体发生数十处滑坡,其中蔡源村两侧山坡发生多处滑坡,影响较大的有滑坡A、滑坡B和滑坡C。
滑坡A:位于蔡源村右侧(面向溪流下游)小山沟斜坡上,距村庄约200 m。滑坡平面呈舌形,主轴长约110 m,宽约80 m,面积约8 800 m2,滑体厚度2~4 m,体积26 400 m3,主滑方向235°。滑坡后缘至山脊,前缘至坡脚,前后缘高差40 m。滑体为残坡积砂质粘性土,局部为全-强风化花岗岩,滑体堆积在山沟中,后被水流带入主沟河床中,造成河水暴涨,淹没溪边部分民房。滑床为全-强风化花岗岩。滑面总体呈直线型,局部呈凹凸不平状,产状235°∠35°~40°(图1)。
滑坡B:位于村后斜坡上,距村后房屋约80 m。滑坡平面呈半圆形,主轴长约60 m,宽约90 m,面积约54 00 m2,滑体平均厚度3 m,体积16 200 m3,主滑方向60°。滑坡后缘位于斜坡中上部,前缘至坡脚,前后缘高差35 m。滑体为残坡积砂质粘性土,局部为全风化花岗岩,滑体迅速下滑,形成“气垫效应”[12]使滑体前缘土体向前水平位移距离达250 m,摧毁民房50多间,造成18人死亡、1人失踪。滑床为全-强风化花岗岩。滑面总体呈直线型,局部呈凹凸不平状,产状60°∠30°~35°。滑体上直径15~40 cm大树滑落至坡脚(图2)。
滑坡C:位于村前左侧山嘴上,民房建于坡脚,并形成2~4 m的人工边坡,边坡未采取支护措施。滑坡平面呈舌形,主轴长约50 m,宽约40 m,面积约2 000 m2,滑体平均厚度3 m,体积6 000 m3,主滑方向130°。滑体为残坡积砂质粘性土,滑体迅速下滑,摧毁民房一栋,造成1人死亡。滑床为全-强风化花岗岩。
3.2 滑坡时序及抢险救灾实录
2010年6月中下旬,蔡源村经历了一次历史罕见的强降雨过程,18日早上8时许开始暴雨一直持续到午后,下午2时左右发生滑坡A,滑体不久被山沟洪流携带至村右侧溪流中,造成溪沟暂时堵塞,河水漫溢,左岸边民房普遍进水,淹没高度达1 m左右。村民跑到高处房屋躲避,其中部分村民站在村中水泥路屋檐下,下午4点左右,滑坡B突然发生,滑体越过坡脚20 m沟谷后冲向民房,摧毁多栋民房,水平滑动最大距离达250 m左右,造成重大人员伤亡(图3)。滑坡发生时刻,前缘形成一股强大的冲击气流,在死亡的18人当中,大部分是被气流冲击造成的,冲击距离最远达20 m。滑坡A、B及村边其他滑坡在洪流作用下形成泥石流,掩埋农田房屋。滑坡C与滑坡B基本在同一个时候发生。由于同一时期斜坡大量失稳,群发性滑坡泥石流导致道路、电力、通讯中断,村庄与世隔绝,救援工作迟迟难以展开。至19日18时50分武警第一支救援队到达蔡源村,已经错过了最佳救援时机。
4 滑坡成因机制分析
(1) 地形地貌及人类活动
蔡源村位于北东向山沟的中下部,两侧为丘陵斜坡,相对高差50~90 m,坡度25°~35°,滑坡多发生在向沟谷延伸的山嘴,临空条件较好,微地貌多为凸坡和直线坡,竹林发育,自然斜坡稳定性一般较差。良好的地貌条件加上人类频繁的经济活动,为斜坡失稳创造了条件。
(2) 特殊的岩土体物质结构及组成
蔡源村大面积出露燕山晚期花岗闪长岩,岩石风化强烈,表层普遍覆盖一层残坡积层,厚度变化较大,一般2~3 m,局部可达5 m左右。该层植物根系发育,土质较疏松,孔隙率大,透水性较好,遇水易软化变形,为区内滑坡-泥石流提供了丰富的物质来源。
(3) 植被作用
村庄周边植被以毛竹林及毛竹和高大乔木混合林为主,毛竹根系特别发育,根须盘根错节,相互交织成网,形成一个整体,对表土稳固起到较好作用。但毛竹根系发育较浅,一般深度2 m左右,根系发育深度基本未超出残坡积层与强风化层的分界面。毛竹作为当地的主要经济林之一,需要定期松土施肥,特别是春、冬两季竹笋挖掘,破坏了地表茅草及小灌木,表水容易入渗,在根系底部,即残坡积层和强风化交界面逐渐汇集,软化土体,形成一个软弱面,在上覆土体及植被重力作用下就会产生快速滑动。
(4) 强降雨
特殊的气象条件是泥石流形成的必要条件之一,2010年6月13~27日的强降雨过程突破了南平市有气象记录史以来的极值,历时之长、强度之大均创造新的历史记录。6月18日南平市迎来了新一轮大暴雨袭击,大暴雨从早上8时开始,持续到下午5时左右,过程降雨量达到200 mm以上。暴雨在诱发滑坡的同时,也为泥石流提供了大量水源,形成滑坡泥石流灾害。研究表明,持续强降雨量超过一定阈值[13]时,将引发大面积群发性地质灾害。
5 结论与反思
2010年“6.18” 蔡源滑坡泥石重大伤亡事件是福建省为数不多的典型灾害事件。有利的地形地貌、岩土体和植被条件是滑坡形成的内在条件,持续的强降雨是诱发条件。
蔡源村滑坡泥石流造成的重大伤亡事件令人痛心,灾害虽然过去3年了,惨痛的教训令人记忆犹新,痛定思痛之后,认真反思,总结出以下几点经验教训,希望对今后防灾减灾有所裨益。
(1) 花岗岩分布区多为表层土质滑坡,斜坡失稳前基本没有变形前兆,一旦启动滑动迅速,多为高速滑坡,村民来不及逃离,突发性强,难以预测预防。
(2) 持续的强降雨作用,特别是在前期连续多天阴雨土体达到或接近饱和的情况下,突然一次强降雨过程,极易诱发群发性滑坡泥石流,形成灾害链,加重灾情,增加救援难度。
(3) 气流冲击是造成本次滑坡泥石流重大伤亡的主要原因,应加强花岗岩区高速滑坡运动特征,特别是滑坡影响范围的研究,划分危险区应考虑气流冲击波的最大影响范围。
(4) 加强对村民地质灾害知识的宣传教育,增强防灾意识和自救能力。宣传教育应定期进行,最好安排在雨季及台风暴雨季,扎实推进,不能流于表面。本案例表明,由于村民防灾意识薄弱,在滑坡A发生后,大多数村民聚集路边的屋檐下,给滑坡B创造了机会。另外,群发性滑坡泥石流一旦发生,会使区域范围内交通、通讯及电力等全面瘫痪,救援一时难于实施,等待救援就会错过最佳有利时机,因此,自救不失为最好的方式,能及时挽救被困生命。
(5) 村庄应有固定的避灾场所,配备必要的生活品和设施,灾害一旦发生,可以立即组织村民疏散至避灾场所,避免二次伤亡事件产生。用于避灾的场所应经过相关专业人员评估,不受地质灾害、洪水等威胁后方可投入使用。
(6) 结合目前正在进行的新农村建设,加快深山移民搬迁步伐,对遭受地质灾害威胁的村庄可先行一步,做到一劳永逸。
(7) 地质灾害调查特别是当前正在开展的1/5万地质灾害详查工作,不应局限于已有变形迹象和人类工程活动改造的边坡,对于低山丘陵区山间小盆地、小沟谷及沟口的村庄应作为重点调查对象,对其周边自然斜坡稳定性进行重点评价。
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THE CHARACTERISTICS AND EXPERIENCE OF LANDSLIDE AND DEBRIS FLOW DISASTER IN CAI YUAN VILLAGE, NANPING CITY
JIANG Bin1,2,HUANG Guo-ping2 ,,LIU Kan2
(1.Fuzhou University, Fuzhou 350108,China;2.Fujian Geological Engineering Survey Institute,Fuzhou 350002,China)
A large number of disaster chain of landslide and debris flow have been caused by the strong rainfall threshold easily in the weathered granite strong area, even in the dense vegetation of natural slopes zone. The charcteristic of surface soil landslide include linear sliding surface between the eluvial slope wash and highly weathered interface, with sudden formation. Lanslide cause serious destroy disaster in the leading edge by the formation of "air cushion effect" with once started quickly high-speed and previous unclear sliding deformation signs. Landslide transform to debris flow by the effect of the flood disaster in the valley. The rescue and relief work is difficult to carry out for the large regional group of geological hazards.The experience and indoctrination have procured from the whole process of the disaster deformation to the subsequent rescue.
Landslide and debris flow;Disaster characteristics;Mechanism of formation Experience of disaster;Caiyuan village of Nanpng crey
1006-4362(2015)04-0029-04
2015-07-11改回日期:2015-09-20
福建省广义地质工作项目(20111201)
P642.22;P642.23
A
江彬(1986- ),男,汉族,福建省福州市人,工程师,主要从事地质灾害防治工作。E-mail:117487698@qq.com