地质灾害事件回顾(2):贵州水城“7·23”特大山体滑坡

2018年10月10日22时06分(根据邻近地震台网校正后的滑坡发生时间),西藏自治区江达县波罗乡白格村发生山体滑坡,堵塞了金沙江上游干流河段,形成堰塞湖。2018年10月13日凌晨0时45分左右,滑坡坝漫顶溢流后自然泄洪,逐渐冲刷形成泄流槽。11月3日17时40分,白格滑坡后缘再次滑坡,堵塞了泄流槽,形成了规模更大的堰塞湖。11月8日晚,相关各方开始在原泄流槽部位人工开挖泄流槽,11月12日10时50分,人工开挖的泄流槽开始过流。

白格滑坡是继1935年12月22日云南省巧家县沙坝沟滑坡堵江以来,金沙江干流最为严重的堵江事件。据统计,灾害共造成西藏、四川、云南3省(自治区)10.2万人受灾,8.6万人紧急转移安置;3 400余间房屋倒塌,1.8万间不同程度损坏;农作物受灾面积3.5×103 hm2,其中绝收1.4×103 hm2;沿江部分地区道路、桥梁、电力等基础设施损失较严重。


滑坡区地质背景

滑坡位于西藏自治区江达县波罗乡白格村,其后缘顶点地理坐标为东经9 8 ° 4 2 ′ 1 7 . 9 8 ″ , 北纬31°4′56.41″。滑坡区抗震设防烈度为Ⅶ度。

滑坡地处藏东横断山脉、金沙江流域的河谷地带, 为典型的构造侵蚀地貌。滑坡区位于金沙江缝合带上,由于受多期构造运动的影响,区域构造形迹较为复杂。主要断裂构造形迹为近北南向的江达– 波罗– 金沙江断裂带及NW向断裂。

地质灾害事件回顾(2):贵州水城“7·23”特大山体滑坡

白格滑坡地区地层岩性与地质构造

遥感影像

地质灾害事件回顾(2):贵州水城“7·23”特大山体滑坡

白格滑坡前的地貌特征

地质灾害事件回顾(2):贵州水城“7·23”特大山体滑坡

白格“10·10”滑坡

地质灾害事件回顾(2):贵州水城“7·23”特大山体滑坡

图9 白格滑坡-堰塞坝分区图

(1)主滑坡区;(2)铲刮影响区;(3)涌浪冲刷区; (4)泄洪道形成后,洪水

地质灾害事件回顾(2):贵州水城“7·23”特大山体滑坡

滑坡区面积约5×105 m2,整体形态呈中、后缘宽,前缘收窄的特点。结合地形地貌、滑床形态和堆积体特征,滑坡区按照高程自上而下可划分为3个区,即牵引区、主滑区和阻滑区,其分隔高程分别为3 500和3000m。

地质灾害事件回顾(2):贵州水城“7·23”特大山体滑坡

裂缝区破坏图

监测分析

利用4期灾前(2018年9月4日-10月10日,每间隔12天一期)Sentinel-1卫星SAR数据,开展D-InSAR技术处理,发现该滑坡一直在持续发生形变。9月4日-9月16日,该山体斜坡中上部形变特征明显(图a);至9月28日,斜坡上部持续保持变形(图b);至10月10日,整个斜坡体形变特征更为明显,形变量级及范围均有显著增加,对岸亦有形变特征出现(图c),直至11日凌晨发生山体滑坡。

地质灾害事件回顾(2):贵州水城“7·23”特大山体滑坡

金沙江白格山体滑坡灾前Sentinel-1卫星形变监测结果

4期灾前(2017年7月24日-2018年7月23日)ALOS-2卫星SAR数据,开展D-InSAR技术处理,发现该滑坡在监测时段均具有不同程度的形变特征。其中,2017年7月至11月历时4个月,斜坡上部形变特征明显,中部失相干严重,可能是该时段内形变量过大所致(图a);2017年11月至2018年5月历时6个月,斜坡形变特征依然明显,形变量大(图b);2018年5月至7月历时近2个月,整个斜坡出现严重失相干,可能是斜坡体持续形变所致(图c)。这与Sentinel-1卫星得到的形变结论一致,且较好地反应了该斜坡在更早期就在发生持续形变。

地质灾害事件回顾(2):贵州水城“7·23”特大山体滑坡

金沙江白格山体滑坡灾前ALOS-2卫星形变监测结果

地质灾害事件回顾(2):贵州水城“7·23”特大山体滑坡

基于地基SAR的白格滑坡形变位置精确定位

从2011年3月4日卫星影像可见,滑坡区早在2011年之前便存在显著形变,滑坡后壁已经基本连通,滑坡中后部发育多处中小型滑塌。从 2015年2月22日影像发现,2011年-2015年滑坡体上变形整体呈加剧趋势,但未发生剧烈的位移变化。然而,从2018年8月29日Planet卫星影像可见,此时滑源区整体变形非常显著,滑坡后壁发生了较明显的整体下错,滑源区中部发生了较大规模的滑塌。综上,认为该滑坡为长期处于蠕滑变形中的岩质滑坡,2011年以来滑坡变形呈现逐渐增大趋势,最终在降雨诱发下发生大规模滑坡。

地质灾害事件回顾(2):贵州水城“7·23”特大山体滑坡

2011年3月滑坡形变特征

地质灾害事件回顾(2):贵州水城“7·23”特大山体滑坡

2015年2月滑坡形变特征

地质灾害事件回顾(2):贵州水城“7·23”特大山体滑坡

2018年8月滑坡形变特征

滑坡机制与过程分析

早在2009年,中国电建集团成都勘测设计研究院就发现滑坡后缘存在严重变形。滑坡是否为古滑坡复活,尚可争论。

四川大学认为是新生滑坡,原因有:1)滑坡的阻滑段基岩剪断特征十分显著;2)滑坡的启动速度很快,不但剪出口下部的杂草完全保留,且主滑区和阻滑区部分滑体未直接撞击河水,直接从河面以上飞到了对岸;3)滑坡速度很快,主滑区和阻滑区部分滑体撞击对岸后逆坡爬高达95 m(最大高程为3 045 m),远高于“11·3”滑坡的速度;4)滑坡原地形上的平台发育规整,2条小沟顺坡向平行发育,未见双沟同源现象。滑坡的孕育时间至少达10年之久,可以理解为阻滑段的渐进破坏时间。


地质灾害事件回顾(2):贵州水城“7·23”特大山体滑坡

滑坡形成过程

滑坡过程简要分析如下:

1)阻滑区突然脆性剪断,主滑区和阻滑区以一定初速度高速剪出。初速度的产生原因与岩爆类似。

2)主滑区与阻滑区启动后,牵引区失去支撑也开始启动。

3)主滑区与阻滑区在重力作用下加速,高速撞击金沙江左岸(四川岸),逆坡爬行,并向左岸上、下游扩散形成滑坡碎屑冲刷区(DS1)。由于四川岸为凸岸,部分碎屑返回金沙江右岸(西藏岸),形成小范围冲刷(DS2)。滑坡碎屑爬行至最高高程3 045 m后,在重力作用下顺坡下滑,形成类似滑动面擦痕的碎屑条带,部分碎屑残留在左岸相对平缓部位。

4)牵引区在重力作用下加速下滑,然后在河床部位与返回的主滑区和阻滑区碰撞。碰撞形成的合力向下高速挤压河水,形成高速水砂射流。考虑河水流速和河道弯曲因素,水砂射流主要冲刷下游侧四川岸坡,将表层壤土与植被清理干净,并在速度较低的边缘灌木树叶上留下尘迹(图5)。右岸上游侧基岩区(BR2)下部也应是高速水砂射流冲刷的结果,但由于上部碎屑下滑覆盖,表面痕迹不显著。右岸下游侧基岩区(BR1)是牵引区沿第一滑动方向下滑过程中部分碎屑翻越基岩区小山脊在其表面冲刷的结果。由于滑坡速度大,加之碰撞发生时牵引区碎屑比返回的主滑区与阻滑区部分碎屑速度大,滑坡碎屑主要堆积于左岸一侧(最大高程达3 000 m),右岸一侧堆积高程较低(最大高程仅为2 930 m),部分甚至淹没于水下(上游部分)。考虑靠右岸一侧堆积体成分为来自后缘牵引区的强风化层,颗粒较细,10月13日凌晨滑坡坝漫坝后很快就冲刷形成泄流槽。

5)由于阻滑区滑动范围收窄和主滑方向转向,主堆积区范围较为集中,滑坡坝下游坡的坡度较大,加之其颗粒较细,失稳后形成次级滑移区(SS)。

6)上述碰撞过程产生的雨雾较大,降落后在滑坡表面产生冲刷,其中主堆积区冲刷较小,次级滑移区和滑坡边界因高程较低,流水汇聚冲刷相对严重。

滑坡为高位、高剪出口、高速非完全楔形体基岩滑坡。



参考文献

邓建辉, 高云建, 余志球, 等. 堰塞金沙江上游的白格滑坡形成机制与过程分析[J]. 工程科学与技术, 2019, 051(001):P9-16.

成都理工大学地质灾害与环境保护国家重点实验室


分享到:


相關文章: