院士专家谈茂县山体垮塌成因,可采用声发射或微震技术监测

盛利 谢宏/科技日报

2017-06-26 08:00

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6月24日5时45分,四川阿坝州茂县叠溪镇突发山体垮塌灾害,经专家现场踏勘初步分析,这是一次降雨诱发的高位远程崩滑碎屑流灾害,垮塌山体为当地新磨村新村组富贵山山体,塌方量约为800万立方米。截至25日14时,灾害已造成62户被埋、93人失联。
地处龙门山断裂带的叠溪镇,位于岷江流向成都平原大拐弯的高山峡谷处,当地山体多发垮塌和滑坡现象。该地区曾于1933年发生7.5级叠溪地震,并诱发大型滑坡——堰塞湖灾害链,堰塞湖一直保留至今。2008年,汶川地震也曾在该地区诱发多处崩塌、滑坡等次生山地灾害。此次滑坡有何特点?成因是什么,与此前地震灾害有何关联?未来这类地质灾害能否预警?25日,科技日报记者带着这些问题专访了地质环境与地质灾害专家、中国工程院院士卢耀如以及中科院山地所的专家等。
长期、多因素交叉形成灾害
山体滑坡是指山体斜坡上某一部分岩土,沿着一定的软弱结构面(带)产生剪切位移而整体地向斜坡下方移动的作用和现象,俗称“走山”,是常见地质灾害之一。
“川西地区地震是很频繁的,滇西地区地质构造活跃,平均每10年就发生一次六七级的地震。川西地区每20年就有一次六七级的地震。”卢耀如认为,川西和滇西两个地区有互补的情况。滇西地区地震活跃的时候,川西地区地震就弱一些;川西强的时候滇西就弱一些。这次茂县的滑坡,实际上是1933年叠溪大地震和2008年汶川大地震复合造成的隐伏灾害的效应,是青藏高原板块挤压运动的结果。
四川省地质灾害应急专家裴向军称,目前已证实,滑坡所处的叠溪镇松坪沟就是1933年叠溪地震一个断层通过的地方,“这场地震对当地斜坡的损伤,比汶川地震更严重”。
事故发生后,率先赶赴灾区现场勘查的中科院山地灾害与地表过程重点实验室副主任、中科院成都山地所研究员何思明说,“滑坡灾害不是单一因素导致,而是长期、多因素交叉形成的自然过程,包括地震等地壳运动的内动力,及降雨、冰雪融解等外动力”。
“表面看完整的石块,它的下面可能有分层或裂隙。”关于地质灾害长期积累的过程,灾害发生期间正在茂县开展科学考察的中科院成都山地所副研究员陈华勇说,岩层遇到地震等外界因素后变得松动,再经雨水渗透,降低岩层间摩擦阻力,就会打破原有静止状态。“或者是多次降雨等积累因素,反复冲击岩层原有机构,达到某个临界点后,就会启动滑坡、泥石流等灾害。”
降雨,诱发滑坡的“最后一根稻草”
“连续的小雨就像在破碎的岩石上浇油一样,使得已经处于临界状态的岩石破碎,发生滑坡。”卢耀如告诉记者,这些现象在其他地区也出现过,像2001年四川武隆地区滑坡,就是边坡没有处理,连续小雨后就滑塌了下来。
“从此次事故情况看,‘降雨诱发’正是产生滑坡的‘最后一根稻草’。”何思明也说。
此次灾害的滑坡体约800万立方米,在100秒时间内,平面滑动距离约2500米至3000米。何思明对此解读说,滑坡类型有岩质滑坡、土质滑坡两类,及高速和低速两种情况。
“从现场考察情况看,当地属高山峡谷地带,滑坡山体属顺层变质砂岩滑坡,海拔高度约3400米、高度差超过1000米,坡度在50度至60度之间,属于高速顺层滑坡,冲击力非常大。”他说,高山峡谷区滑坡通常具有高位、高速、远程等特点,滑坡体在运动过程中会形成碎屑流,具有非常强的破坏能力。
高位滑坡往往冲击速度快、面积大。也正因为高位、高速,滑坡体下落后会形成碎屑,其对地面冲击也并非整体,而是形成了很多岩石块组成的碎屑流,也就是“崩滑碎屑流”,其对受灾区域造成的灾害范围也更大。
预警需长期研究,目前并非无计可施
地震造成的地表结构疏松,往往是造成滑坡的主要潜在因素。资料显示,2008年汶川地震后,四川省国土资源部门截至同年6月5日的灾害调查中,就在重灾区的51个县市区排查出地质灾害点6387处,主要为滑坡、崩塌和不稳定斜坡;2013年芦山地震后,截至当年5月的排查中,又新增地质灾害1447处,其中滑坡419处、崩塌573处。而此次发生地点,与上述两次地震都属于长约500公里、宽约30—40公里的龙门山断裂带。
卢耀如说,很多人一般认为,地震发生后,没有坍塌的地方就没有问题了。但地震造成的影响、不稳定的效应其实是长期存在的,必须要认真对待。何思明同样说,汶川、芦山地震发生后,关于龙门山断裂带潜在滑坡点的识别,是一项长期的过程。“土质滑坡的可以通过地表变形初步进行判断。但岩质滑坡突发性强、隐蔽性强,往往难于预警。”他说,对潜在岩质滑坡点的识别,目前无法通过简单的遥感技术、卫星图片等完成,而是需要长期的研究,“这主要包括两方面,一方面是地质勘测技术的更新,另一方面是灾害理论研究深入。”
不过以现有科学技术,对岩质滑坡预警也并非完全无计可施。何思明介绍,目前可采用声发射或微震技术用于岩质滑坡灾害点监测,这是针对岩石在变形破裂过程中产生的声学信号进行监测的技术,“但需要专业人员技术装备、较高的成本,往往对大面积、大范围的地质灾害高发区难以全面覆盖。”
对于灾后重建问题,卢耀如强调,岷江地区两岸还是比较危险,要注意周边的稳定性,相关工程要采取措施最大限度地保障居民的安全。
(原标题:警报,能否在灾害到来前拉响——院士专家谈茂县山体垮塌成因)
责任编辑:贺梨萍澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 茂县山体垮塌,成因,预警,澎湃

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