三峡库区滑坡的时空分布、成因及其预报模式

来源 :中国科学院地质与地球物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mustang2001
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三峡库区长江干流两岸滑坡灾害频繁,特别是近三十年来因该区人类经济活动的加剧,而致使库区滑坡灾害危害更加严重。由于库区沿岸地质地貌条件复杂,且处于亚热带气候区,雨量充沛,暴雨洪水频繁,因此古滑坡分布甚多。移民迁建区选址的缓坡地带,多数有古滑坡存在。这些古滑坡在天然条件多处于稳定状态,但在强降雨条件、水库蓄水及移民工程的扰动下很多古滑坡将会复活。因此,以滑坡为主的崩滑地质灾害已成为三峡水库移民工程安全的重大问题。 在三峡库区干流两岸滑坡发育区内,其大型松散堆积体的内、外动力变形很难区分,导致岸坡体变形破坏的性质及范围难以确定,给滑坡灾害防治带来困难。过去对三峡库区滑坡的研究多注重于单个滑坡稳定性的分析,而对滑坡灾害形成的深层次地质成因认识不足;对于滑坡的时空分布特征及其形成演化与地球内、外动力作用的关系尚缺乏全面深入的研究。随着对重大地质灾害研究的深入,人们发现对灾害发生的频度和规模很难从单纯的外动力或内动力作用来解释。这种情况无疑在单个滑坡点上是难以解决的。为了解决这一问题,应当从区域的角度进行研究,也即结合地壳运动及河谷发育史,从历史演化的角度加以系统研究。 本文从地球内、外动力耦合作用的角度,以库区大型滑坡(体积≥100×104m3)作为主要研究对象,通过原始资料统计、地质历史分析、同位素测年等多种技术手段相结合,探讨了三峡库区滑坡时间和空间的分布特征和形成演化历史,并以宝塔滑坡为典型实例,对其发育演化及其形成机制进行了数值模拟分析;在此基础上,综合集成滑坡的地形、地质和降雨条件等影响因素,分析和讨论了滑坡在降雨条件下的发生概率及其预报模式。 三峡库区大型古滑坡在空间分布和规模上主要受到地层岩性、地质构造、岸坡结构、新构造力场等影响因素的综合控制。在时间上大型古滑坡主要分布在2.7~15.0×104aB.P.,并且与暖湿多雨的气候期相对应。新构造运动(地壳抬升促使河流急剧下切)和第四纪气候变化(强降水过程)的耦合作用是三峡库区发生多期大型古滑坡的主要动因。从宝塔古滑坡的数值分析可知:三峡库区的地壳快速抬升造成了河流不断深切,陡峻的地形引起斜坡岩体的卸荷开裂现象;在高温降水时期,雨水入渗和洪水位使斜坡的软弱岩层面抗剪强度大大下降,斜坡体容易首先在剪应力集中的坡脚前缘产生滑移,并在重力最后失稳的条件下形成牵引-推移混合式顺层滑坡。 在降雨型滑坡预测方面,作者提出了易滑度的概念并初步作了滑坡易滑度的分级划分。通过将降雨条件和地形地质条件进行综合集成的方法,提出一种新的滑坡概率预报模式。以三峡库区的重庆市区作为研究实例,选择地形坡度、岩性组合、边坡形态、岩体结构和水文地质等五大因素及其21种状态为预测变量,利用信息量法进行了易滑度的分区。最后,通过数理统计分析,提出利用最大24小时雨强和前15天实效降雨量作为滑坡发生的短期预报判据。基于易滑度分区的滑坡概率预报模式,可望提高降雨预报滑坡的实时性和准确性。
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