绵竹市银杏景区走马岭沟泥石流发育特征及活动性研究

摘要

2008年5月12日14时28分04秒在汶川发生了里氏震级8.0级,矩震级7.9级的特大地震。这次地震造成了重大的人员伤亡和巨额的财产损失；也是新中国建立以来,影响范围最广、伤亡最为严重的地震灾难。地震最终造成87150余人遇难,大量房屋和基础设施损毁,工农业生产遭受重大损失,生态环境遭到严重破坏,直接经济损失达8451亿元。强烈地震引发的崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等次生地质灾害的数量和规模都极为巨大。据“5.12”汶川大地震的初步统计资料显示,震区新增地质灾害点五千余处(个)。其中常见的四种地质灾害滑坡、泥石流、崩塌及不稳定斜坡占总数的97％以上。据震区44个重灾县(市)的次生地质灾害排查结果显示,震区发育有潜在泥石流沟873条,其中潜在的巨型泥石流沟90条、大型泥石流沟91条、中型泥石流沟300条、小型泥石流沟355条。据国土资源系统组织的震后次生地质灾害排查和巡查,四川震区有24座县级城市遭受潜在泥石流隐患点的直接威胁,此外,还有100余处集镇受到不同程度威胁。
　　 2008年9月24日,仅距“5.12”汶川大地震四个多月,在这次地震的主要震区北川、汶川、绵竹等境内暴发了区域性的泥石流灾害,共造成40余人遇难或失踪,数千亩良田及房屋被冲毁和淤埋的重大灾情,震区泥石流规模之大、破坏力之强,是其它地区泥石流灾害无法比拟的。距“9.24”泥石流之后不到两年的时间,即2010年8月12～14日,四川省部分地区普降大到暴雨,在“5.12”汶川地震极重灾区的绵竹市清平乡、汶川县映秀镇和都江堰龙池镇等又发生了极为严重的泥石流灾害。由这两次区域性的泥石流灾害表明,“5.12”震区泥石流已进入一个新的活跃期,在未来一定时间内,发生区域泥石流的频率将会更加频繁。
　　 而本文在分析地震后泥石流的分布等特征及地震前后川西地区(尤其是龙门山断裂带附近)泥石流的物源、激发降雨量及活动性等变化情况的基础之上,以地震后走马岭沟泥石流为例,论证了地震后沟域内物源量会增多、激发雨量降低及活动性增强等特点。同时,用雨洪法反算了走马岭沟在地震前要暴发同等规模泥石流所需的降雨量,且用适当改进后的刘希林-唐川模型预测了不同频率下走马岭沟泥石流堆积体的危险范围,进而说明地震后走马岭沟泥石流活动性大大地增强了。
　　 在此分析的基础上,对走马岭沟泥石流本文获得的主要认识和结论有以下几点:
　　 (1)走马岭沟是一条震后新发的泥石流沟。走马岭沟位于绵竹市银杏风景区内,震前此处山清水秀是避暑度假的圣地。自2008年5月12日发生地震后的第一个雨季,就开始暴发了泥石流。自此走马岭沟泥石流进入了活跃期。走马岭沟是典型地震诱发的泥石流沟。
　　 (2)走马岭沟泥石流与走马岭所在的地质构造、地层岩性等密切相关。如果说地震是走马岭沟泥石流暴发的导火线,那么走马岭沟本身所在的地质构造和地层岩性则是诱发泥石流的本质因素。在走马岭沟内,有龙门山中央断裂带中段,即映秀-北川断裂通过。而龙门山中央断裂带正是导致2008年5月12日地震发生的主要断层。而且,走马岭沟内主要为寒武系下统清平组长石云母石英砂岩及页岩、炭质页岩等,表层风化严重,岩体破碎较软。在地震作用下很容易发生松动成为泥石流的物源。
　　 (3)与一般泥石流的物源补给条件相比,走马岭沟泥石流的物源补给有所不同。走马岭沟泥石流物源主要包括三类:崩滑类、坡面侵蚀类及沟道堆积类。而这三类物源的补给能源主要是地震。目前走马岭沟域内可能参与泥石流活动的松散固体物源总量为432.66×104m3,50年一遇暴雨频率下可能参与泥石流活动的动储量为121.06×104m3。在未来一定时间内,这些物源都将成为泥石流发生的必备条件。
　　 (4)结合泥石流危险范围的预测(其结果见表5-3和图5—8至5-12)及降雨量的反演,即走马岭沟震前要暴发同等规模泥石流的激发降雨量为114.72mm/h,而地震后的激发降雨量则为70mm/h(见表5-8)。由此可见,走马岭沟的激发降雨量大大降低了,且危险范围也随着降雨频率的不同有所增加。
　　 (5)通过对走马岭沟泥石流堆积体危险范围的预测研究及震前泥石流降雨量的反算,论证了本文提出的地震对泥石流物源、激发雨量及活动性影响的研究。进而也说明了走马岭沟泥石流正处于发展期,在未来的一定时间里,泥石流的活动性会很频繁。直至沟内及岸坡两侧坡体上的堆积物稳定,泥石流的活动才能趋于稳定。