韓用順，朱穎彥，孔亞平，韓 軍，薛 蛟，曾思美

(1.湖南科技大學(xué)建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，湖南 湘潭 411201;2.中國(guó)科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，四川 成都 610041;3.四川大學(xué)水利水電學(xué)院，四川 成都 610642;4.交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院 交通環(huán)保與安全研究中心，北京 100029)

四川省汶川地震極重災(zāi)區(qū)次生山地災(zāi)害分布規(guī)律與發(fā)育趨勢(shì)

韓用順1，3，朱穎彥2，孔亞平4，韓 軍1，薛 蛟1，曾思美1

(1.湖南科技大學(xué)建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，湖南 湘潭 411201;2.中國(guó)科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，四川 成都 610041;3.四川大學(xué)水利水電學(xué)院，四川 成都 610642;4.交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院 交通環(huán)保與安全研究中心，北京 100029)

通過(guò)對(duì)汶川地震極重災(zāi)區(qū)次生山地災(zāi)害的實(shí)地考察、遙感調(diào)查和綜合分析，闡述了次生山地災(zāi)害類(lèi)型與特征，分析了次生山地災(zāi)害的時(shí)空分布規(guī)律，并結(jié)合災(zāi)害活動(dòng)特性，探討了次生山地災(zāi)害的發(fā)育趨勢(shì)，提出了災(zāi)區(qū)防災(zāi)減災(zāi)和恢復(fù)重建的對(duì)策與建議。研究結(jié)果表明:(1)汶川地震在極重災(zāi)區(qū)誘發(fā)次生山地災(zāi)害逾萬(wàn)處，其分布具有點(diǎn)多面廣、類(lèi)型多樣、成災(zāi)迅速、危害嚴(yán)重、監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)困難等特點(diǎn);(2)次生山地災(zāi)害的分布受地震烈度、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、地層巖性的制約，并具有明顯的滯后性和延續(xù)性;(3)利用GIS和遙感技術(shù)，能夠快速有效地進(jìn)行地震次生山地災(zāi)害的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與災(zāi)情評(píng)估，從而為防災(zāi)減災(zāi)管理和災(zāi)后重建工作提供科學(xué)依據(jù)和借鑒參考。

汶川地震;次生山地災(zāi)害;分布規(guī)律;極重災(zāi)區(qū);四川省

0 引言

地震誘發(fā)的崩塌、滑坡、泥石流等次生山地災(zāi)害因其巨大的致災(zāi)力而引起國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注［1-5］，僅20世紀(jì)，地震次生山地災(zāi)害已經(jīng)造成了數(shù)萬(wàn)人喪生和數(shù)十億美元的損失［6］。中國(guó)是世界大陸地震最多且異常嚴(yán)重的國(guó)家之一，因地震而導(dǎo)致的次生山地災(zāi)害十分嚴(yán)重［7，8］。自 1990a以來(lái)，我國(guó)大陸地區(qū)已明顯進(jìn)入地震活動(dòng)高峰期，強(qiáng)震引發(fā)的次生山地災(zāi)害具有巨大而持久的危害性，在山岳地區(qū)，其危害甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)地震本身。5.12汶川大地震對(duì)此給予了充分顯示:最大烈度達(dá)11度，災(zāi)區(qū)面積約50×104km2，死亡和失蹤87 149人，直接經(jīng)濟(jì)損失8 451.4×108元，引發(fā)的崩塌、滑坡、泥石流等次生山地災(zāi)害舉世罕見(jiàn)。通過(guò)遙感調(diào)查和國(guó)土部門(mén)排查，災(zāi)區(qū)84個(gè)受災(zāi)縣(市)的主要崩塌、滑坡、泥石流和不穩(wěn)定斜坡等災(zāi)害隱患點(diǎn)有16 644處，估計(jì)直接造成2萬(wàn)以上人員死亡［9］，其中北川老縣城的城西滑坡造成1 600多人死亡，山體松動(dòng)形成的潛在斜坡變形隱患區(qū)達(dá)15×104km2。大量的崩塌滑坡活動(dòng)為泥石流形成提供了豐富的物質(zhì)，災(zāi)后如遇高強(qiáng)度降水，還將引發(fā)大規(guī)模的泥石流災(zāi)害。隨著災(zāi)后恢復(fù)重建力度加大和人類(lèi)活動(dòng)增強(qiáng)，次生山地災(zāi)害將日益頻繁和嚴(yán)重，已成為當(dāng)前防災(zāi)減災(zāi)工作中的突出問(wèn)題和災(zāi)后重建的主要限制因素，引起了各級(jí)政府的高度重視。

為了全面認(rèn)識(shí)并有效防御地震次生山地災(zāi)害，亟需在震區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展、成災(zāi)環(huán)境特性不斷改變的條件下，加強(qiáng)次生山地災(zāi)害發(fā)育特點(diǎn)、分布規(guī)律和形成機(jī)制等方面的基礎(chǔ)性研究。本文以汶川地震極重災(zāi)區(qū)及其次生山地災(zāi)害為研究對(duì)象，應(yīng)用遙感和GIS等技術(shù)，結(jié)合調(diào)查資料，研究了地震次生災(zāi)害的類(lèi)型、特征與危害，分析了次生山地災(zāi)害的分布規(guī)律與發(fā)育趨勢(shì)，研究結(jié)果可以為災(zāi)區(qū)防災(zāi)減災(zāi)管理、災(zāi)后恢復(fù)重建和保障公共安全提供必要的借鑒和依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

本文以汶川地震極重災(zāi)區(qū)為研究區(qū)，包括汶川縣、北川縣、綿竹市、什邡市、青川縣、茂縣、安縣、都江堰市、平武縣、彭州市等10個(gè)縣(市)、212個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總面積約26 123km2、耕地面積283 700ha(圖1)。該區(qū)位于四川省東北部，在川西高原向四川盆地的過(guò)渡地帶上，地勢(shì)西北高、東南低，地形地貌復(fù)雜，高山、高原、中山、低山、丘陵、平原和盆地均有分布，海拔大于1200m的山地和高原面積約占62%;新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，斷裂發(fā)育，構(gòu)造背景復(fù)雜，主要有灌縣一江油斷裂(又稱(chēng)前山斷裂)、映秀一北川斷裂(又稱(chēng)中央斷裂)和茂汶斷裂(又稱(chēng)后山斷裂)三大斷裂帶，也是發(fā)生5.12汶川地震的主斷裂帶、呈北東—南西方向斜穿而過(guò);地層出漏齊全，巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三大巖系均有發(fā)育，其中主要以碳酸鹽巖、碎屑巖、松散堆積物等沉積巖分布最為廣泛。該區(qū)西南部為亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候、東北部為干旱河谷氣候、西北部為高原山地氣候，全區(qū)地勢(shì)梯度變化顯著，氣候垂直分帶明顯，各地氣候差異大，也是暴雨、冰凍、暴雪等氣象災(zāi)害及引發(fā)的次生山地災(zāi)害多發(fā)區(qū)，氣候?yàn)?zāi)害對(duì)災(zāi)區(qū)的水土流失、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響嚴(yán)重。大部分區(qū)域位于岷江上游，河流縱橫，河谷深切，水流湍急，河床平均坡降8‰，地下水賦存條件良好、水量豐富、徑流通暢［10］。研究區(qū)內(nèi)植被和土壤伴隨氣候的垂直分帶也具有明顯的垂直地帶性，是土壤侵蝕強(qiáng)烈區(qū)和水土流失嚴(yán)重區(qū)。災(zāi)區(qū)人口367.54×104人，分布不均，主要集中分布在山前平原、盆地和低山丘陵區(qū);人類(lèi)工程活動(dòng)相對(duì)集中且較強(qiáng)烈，主要包括城鎮(zhèn)和道路工程建設(shè)、泥石流堆積扇附近的農(nóng)耕和房屋建設(shè)、礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)和水利水電開(kāi)發(fā)等。

圖1 汶川地震極重災(zāi)區(qū)及其次生山地災(zāi)害分布圖Fig.1 Distribution of most-severely-afflicted areas and mountain hazards triggered by the Wenchuan Earthquake

由于研究區(qū)地理環(huán)境復(fù)雜，地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造多變，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍，加之地震、暴雨和人類(lèi)活動(dòng)日益頻繁的影響，該區(qū)域已成為山地災(zāi)害最為發(fā)育的地區(qū)之一。震前，該區(qū)山地災(zāi)害活動(dòng)范圍有限，規(guī)模不大，呈點(diǎn)狀分布，時(shí)斷時(shí)續(xù)，且間歇期長(zhǎng)短不一，隨著該區(qū)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)、水利水電開(kāi)發(fā)和道路工程建設(shè)等人類(lèi)活動(dòng)加劇，該區(qū)環(huán)境條件日益惡化，災(zāi)害活動(dòng)明顯加劇。汶川地震不僅激活了部分老崩塌滑坡點(diǎn)，還產(chǎn)生大量新的次生山地災(zāi)害，且次生山地災(zāi)害不但具有即時(shí)的巨大破壞性，還具有長(zhǎng)期的隱伏性和延續(xù)性，嚴(yán)重影響了抗震救災(zāi)和災(zāi)后恢復(fù)重建進(jìn)程，危害著災(zāi)區(qū)重大工程建設(shè)和公共安全。

2 次生山地災(zāi)害類(lèi)型與特征

2.1 災(zāi)害調(diào)查

汶川地震后，國(guó)家迅速組織了中國(guó)測(cè)繪局、國(guó)土資源部、中國(guó)科學(xué)院、總參測(cè)繪局和部分高校等部門(mén)和單位對(duì)災(zāi)區(qū)進(jìn)行航空攝影和實(shí)地調(diào)查。本研究采用遙感解譯和野外調(diào)查相結(jié)合的方法，先后組織了9次較大規(guī)模的野外考察和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工作，并結(jié)合國(guó)土資源部門(mén)和中國(guó)科學(xué)院等部門(mén)的數(shù)據(jù)資料，進(jìn)行研究區(qū)內(nèi)的次生山地災(zāi)害綜合調(diào)查。遙感調(diào)查的數(shù)據(jù)資料包括中國(guó)科學(xué)院2m分辨率的ADS40航空影像和5m分辨率的雷達(dá)數(shù)據(jù)、國(guó)家測(cè)繪局1∶2.5萬(wàn)遙感影像和1∶5萬(wàn)DEM;此外還收集了震前 TM影像、SPOT影像和震后 IKNOS影像、ASTER影像、福衛(wèi)影像、SPOT5影像，以及災(zāi)區(qū)地質(zhì)、地形、氣候、土地利用等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合震區(qū)遙感數(shù)據(jù)，處理研究區(qū)的相關(guān)環(huán)境背景、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和災(zāi)害損失等數(shù)據(jù)，建立計(jì)算分析模型，自動(dòng)提取部分震害信息，進(jìn)行災(zāi)害遙感調(diào)查，在此基礎(chǔ)上，完成了研究區(qū)的次生山地災(zāi)害綜合調(diào)查。結(jié)果表明，本次地震在研究區(qū)內(nèi)誘發(fā)了12700多處崩塌、滑坡、泥石流等次生山地災(zāi)害，其中大型的崩塌滑坡5725處、泥石流溝228條;僅都汶高速公路沿線兩側(cè)2.5km區(qū)域內(nèi)，有大小崩塌3863處、滑坡18處、泥石流溝74條［10］。

2.2 次生山地災(zāi)害類(lèi)型與特征

2.2.1 崩塌滑坡

根據(jù)遙感監(jiān)測(cè)與實(shí)地調(diào)查，地震誘發(fā)的大型崩塌滑坡5725處、分布的平均面密度約為0.219處/km2。該區(qū)內(nèi)次生崩塌滑坡的類(lèi)型與規(guī)模既源于地震的高強(qiáng)度破壞，又與斜坡巖土體的類(lèi)型與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，并呈現(xiàn)出與重力、降雨和人類(lèi)擾動(dòng)作用下的崩塌滑坡有明顯區(qū)別的特征:

(1)類(lèi)型多樣、機(jī)理不明，汶川地震誘發(fā)的崩塌滑坡除“倒石堆”崩塌、坡積物風(fēng)化層滑坡、順層滑坡等常規(guī)類(lèi)型外，還出現(xiàn)了高速拋射崩巖、超大規(guī)?；?安縣大光包黃洞子溝滑坡)、高速遠(yuǎn)程滑坡(青川東河口滑坡)等新類(lèi)型，其形成機(jī)制和演化機(jī)理仍不清楚;

(2)分布廣泛，崩塌滑坡在極重災(zāi)區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育、密集分布;

(3)成片群發(fā)，崩塌滑坡在研究區(qū)內(nèi)常成片相連地大規(guī)模群發(fā)，并集中在距主斷裂帶15km的區(qū)域內(nèi);

(4)區(qū)域性強(qiáng)，沿龍門(mén)山主斷裂帶崩塌滑坡活動(dòng)集中而頻發(fā)，而離之較遠(yuǎn)則活動(dòng)相對(duì)減弱。

2.2.2 泥石流

汶川地震極大地改變了震區(qū)地質(zhì)地貌環(huán)境和巖土體條件，引發(fā)大量滾石、崩塌、滑坡，導(dǎo)致大量固體松散堆積物堆積在坡體和溝道，災(zāi)后強(qiáng)降雨作用下，導(dǎo)致了大量的大規(guī)模、群發(fā)性泥石流災(zāi)害，并呈現(xiàn)將發(fā)泥石流的趨勢(shì)。遙感調(diào)查發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)內(nèi)有大型泥石流溝228條，分布的平均面密度約為0.009條/km2。都汶公路沿線兩側(cè)2.5km范圍內(nèi)有大小泥石流溝71條，其中活動(dòng)泥石流溝24條、潛在泥石流溝50條。震后泥石流災(zāi)害具有明顯的潛伏性、滯后性、群發(fā)性等特征，是今后一段時(shí)間內(nèi)災(zāi)區(qū)防災(zāi)減災(zāi)的重點(diǎn)。

2.2.3 堰塞湖

汶川地震誘發(fā)大規(guī)模崩塌、滑坡堵塞河道，形成堰塞湖，其數(shù)量和規(guī)模世界罕見(jiàn)，除了回水淹沒(méi)上游的道路交通、村莊和農(nóng)田之外，還嚴(yán)重威脅下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，一旦潰決，將形成嚴(yán)重的洪水災(zāi)害［11］。通過(guò)遙感調(diào)查，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)內(nèi)存活期超過(guò)15d的堰塞湖共235座，其中庫(kù)容超過(guò)10×104m3的大型堰塞湖有34座，尤以唐家山堰塞湖和老虎嘴堰塞湖最為典型。堰塞湖主要沿地震斷裂帶呈帶狀分布和沿河流呈串珠狀分布，且與地震斷裂帶距離之間的關(guān)系符合對(duì)數(shù)衰減規(guī)律、負(fù)相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.97。

3 次生山地災(zāi)害分布規(guī)律

3.1 點(diǎn)多面廣、類(lèi)型齊全、沿河谷兩岸密集分布

通過(guò)遙感調(diào)查和野外考察，次生山地災(zāi)害在10個(gè)極重災(zāi)縣廣泛分布，類(lèi)型包括滾石、崩塌、滑坡、泥石流等，共有大型災(zāi)害點(diǎn)5953處，具有沿河谷兩岸發(fā)育的特點(diǎn)，主要沿岷江河谷、北川湔江河谷、青川河谷、安縣茶坪河上游等河谷兩岸發(fā)育，且86.2%的次生山地災(zāi)害分布在距主要水系河谷兩岸的4km區(qū)域范圍內(nèi)、其分布密度達(dá)0.28處/km2，63.4%的次生山地災(zāi)害分布在主要水系河谷兩岸2km范圍內(nèi)、其分布密度達(dá)0.34處/km2。

3.2 次生災(zāi)害分布與地震烈度

據(jù)野外考察、遙感調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析，次生山地災(zāi)害的分布密度和規(guī)模受地震烈度影響，具有隨地震烈度增高而逐漸密度增大、規(guī)模增強(qiáng)的規(guī)律(表1)。群發(fā)性、大規(guī)模的崩塌滑坡和泥石流主要集中于烈度Ⅷ、Ⅸ和X區(qū)，其分布的面密度0.146處/km2、0.211處/km2和 0.693處/km2，分布數(shù)量百分比分別為25%、22.2%和41%。烈度IX區(qū)主要以規(guī)模較少的淺表剝落式崩塌為主，深度1～4m，俗稱(chēng)“山扒皮”，強(qiáng)風(fēng)化層一般在陡坡頂部被剝落，露出新鮮基巖面。

表1 研究區(qū)次生山地災(zāi)害隨地震烈度變化表Table 1 Relation of seismic intensity and secondary mountain hazards in the study area

3.3 沿活動(dòng)斷裂帶集中分布

汶川地震三大發(fā)震活動(dòng)斷裂帶均斜穿研究區(qū)，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈、地震應(yīng)力大，控制了次生山地災(zāi)害分布區(qū)域、密度和規(guī)模。強(qiáng)震作用下的次生山地災(zāi)害分布與龍門(mén)山活動(dòng)斷裂帶的關(guān)系極為密切(圖2):在距斷裂帶0～5km、5～10km、10～15km、15～20km、20～25km、25～30km、30～35km、35～40km 和 ＞40km 的范圍內(nèi)，次生山地災(zāi)害分布的點(diǎn)密度依次為0.438處/km2、0.134 處/km2、0.064 處/km2、0.015 處/km2、0.006 處/km2、0.005 處/km2、0.003 處/km2、0.003處/km2和0.005處/km2，相應(yīng)的數(shù)量百分比分別為45.91% 、25.45% 、16.33% 、4.64% 、1.88% 、1.66% 、1.18%、1.09%和1.86%。由此可知，地震次生山地災(zāi)害主要沿?cái)嗔褞Ъ卸l繁分布、且87.7%的次生山地災(zāi)害均分布在距離斷裂帶15km范圍的區(qū)域內(nèi)，而離之越遠(yuǎn)，則分布與活動(dòng)相對(duì)減弱，并呈負(fù)冪指數(shù)規(guī)律遞減、其相關(guān)系數(shù)達(dá)0.904。

3.4 多發(fā)生在中低山區(qū)的坡度在15°～50°的中陡坡地帶

研究區(qū)山高谷深，切割強(qiáng)烈，地形陡峻，相對(duì)高差達(dá)1000～2000m，坡度多在25°～70°，固體物質(zhì)豐富，利于山地災(zāi)害發(fā)育。通過(guò)遙感綜合調(diào)查，結(jié)合GIS空間疊置分析，初步查明:(1)地貌上，59.35%的次生山地災(zāi)害分布在海拔為1500～4000m的中山地帶、其點(diǎn)密度達(dá)0.244處/km2，35.75%的次生山地災(zāi)害分布在海拔為800～1500m的低山地帶、其點(diǎn)密度達(dá)0.329處/km2，即95.1%的次生山地災(zāi)害分布在海拔為800～4000m的中低山地帶;(2)坡度上(圖3)，81%的次生山地災(zāi)害發(fā)生在坡度在15°～50°的中陡坡地帶，其中在坡度35°～50°的陡坡地帶，以崩塌為主的次生山地災(zāi)害約占36.3%、點(diǎn)密度達(dá)0.353處/km2，在坡度 25°～35°的中坡地帶，次生山地災(zāi)害約占 25%、點(diǎn)密度達(dá) 0.221處/km2，在坡度 15°～25°的中緩坡地帶，次生山地災(zāi)害約占19.8%、點(diǎn)密度達(dá)0.188 處/km2。

圖2 次生山地災(zāi)害分布與斷裂帶距離關(guān)系Fig.2 The relationship between secondary mountain hazards and their distance to main fault belts

3.5 次生災(zāi)害分布與地層巖性

圖3 次生山地災(zāi)害分布與坡度之間的關(guān)系Fig.3 The relationship between secondary mountain hazards and slope

研究區(qū)為強(qiáng)烈上升的剝蝕區(qū)，地層軟硬相間，河流階地及新沉積物多不發(fā)育，出現(xiàn)次生山地災(zāi)害的方式較為復(fù)雜，但總體上控制著次生山地災(zāi)害的發(fā)育程度(圖4)。次生山地災(zāi)害主要分布志留系的灰?guī)r和白云巖、三疊系的砂巖、泥巖和灰?guī)r、元古期的花崗巖、以及中元古界的白云巖、灰?guī)r、板巖、千枚巖、砂巖和石英巖等巖性區(qū)域內(nèi)，其次生災(zāi)害分布數(shù)量依次為1180處、1078處、1013處和731處，分別占研究區(qū)內(nèi)次生災(zāi)害總量的 19.82%、18.11%、17.02%和12.27%;在上元古界震旦系的白云巖、灰?guī)r、砂巖和頁(yè)巖、上古生界、二疊系的基性火山巖、泥盆系的砂巖、頁(yè)巖和灰?guī)r、上太古界-下元古界的康定群、侏羅系的砂巖、泥巖夾礫巖和泥灰?guī)r、以及石炭系的砂巖、頁(yè)巖夾灰?guī)r和中基性火山巖等巖性區(qū)域分布較多，其次生災(zāi)害分布的總數(shù)量為1803處、共占研究區(qū)內(nèi)次生災(zāi)害總量的30.29%;在白堊系的砂巖和泥巖夾泥灰?guī)r、寒武系的白云巖和灰?guī)r、第四系、太古期-元古期的鎂鐵質(zhì)巖類(lèi)、印支期的花崗閃長(zhǎng)巖、以及燕山期侏羅紀(jì)的花崗巖等巖性區(qū)域分布較少，其次生災(zāi)害分布的總數(shù)量為148處、共占研究區(qū)內(nèi)次生災(zāi)害總量的2.49%。

3.6 具有山頂多發(fā)、河谷嚴(yán)重、右岸密集等特點(diǎn)

宏觀上看，震后次生災(zāi)害點(diǎn)顯著增加，其中，以崩塌體增加最為突出，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他災(zāi)種，反映出地震對(duì)山區(qū)高陡斜坡的影響差異性非常大，在山頂上的放大作用非常顯著，導(dǎo)致了崩塌災(zāi)害的大量發(fā)生。以岷江河谷都汶公路段兩側(cè)2.5km的區(qū)域范圍為例，該區(qū)山體中上部崩塌面積達(dá)38.61km2，占災(zāi)害總面積的53.64%，面分布密度達(dá)到15.98%。該區(qū)岷江河谷段為極不穩(wěn)定工程地質(zhì)區(qū)，兩岸千枚巖、板巖、泥灰?guī)r等變質(zhì)巖系廣布、透水性較弱，岸坡山體裂隙發(fā)育、坡陡深割、溝頭跌水普遍，河流階地及新沉積物多不發(fā)育，河床洪沖積層和殘坡積層分布廣泛、多裂點(diǎn)，強(qiáng)震的盆地效應(yīng)導(dǎo)致河谷地帶次生山地災(zāi)害異常嚴(yán)重，在占研究區(qū)面積34.07%的河谷地帶，分布了占災(zāi)害總面積46.36%的次生山地災(zāi)害，面積達(dá)33.374 km2、面密度為26.73%。岷江河道多凸向右岸，其凸起部位也是地震應(yīng)力集中部位［12］，因此，強(qiáng)震作用下，岷江右岸的次生山地災(zāi)害比左岸的密集且多發(fā)，研究區(qū)內(nèi)右岸區(qū)域面積198.508 km2，次生山地災(zāi)害分布面積達(dá)42.396 km2、占災(zāi)害總面積的58.9%、面密度為21.36%，而左岸區(qū)域面積168.091 km2，次生山地災(zāi)害分布面積達(dá)29.589 km2、占災(zāi)害總面積的41.1% 、面密度為 17.6%［10］。

3.7 時(shí)間分布上具有明顯的滯后性和延續(xù)性

汶川地震嚴(yán)重破壞了極震區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地層，不僅激活了部分原已存在的崩塌滑坡點(diǎn)，還產(chǎn)生了大量新的次生山地災(zāi)害，而且山體崩塌滑坡不但具有即時(shí)的巨大破壞性，還具有長(zhǎng)期隱伏性，震前該區(qū)山地災(zāi)害并不十分活躍，震后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都是滑坡、泥石流等山地災(zāi)害的活躍期，達(dá)到歷史最高水平。例如，松潘地震引起滑坡延續(xù)5～6年，察隅地震后泥石流活動(dòng)出現(xiàn)約20年的活躍期，汶川地震次生山地災(zāi)害，也具有類(lèi)似的時(shí)間分布規(guī)律。另外，在月份上，雨季山地災(zāi)害活動(dòng)較強(qiáng)烈，旱季活動(dòng)較弱。

4 次生山地災(zāi)害發(fā)育趨勢(shì)

極重災(zāi)區(qū)山體遭受強(qiáng)烈破壞，誘發(fā)了近萬(wàn)處崩塌、滑坡、泥石流等次生山地災(zāi)害。隨著災(zāi)后恢復(fù)重建工作的開(kāi)展，重大工程建設(shè)和人類(lèi)活動(dòng)明顯增強(qiáng)，在強(qiáng)降雨、地震和人類(lèi)擾動(dòng)下，該區(qū)次生山地災(zāi)害呈現(xiàn)加劇發(fā)展的趨勢(shì)。

4.1 崩塌災(zāi)害發(fā)育趨勢(shì)

汶川地震造成的次生山地災(zāi)害主要是崩塌，僅在岷江及支流河谷地帶就有數(shù)千處。強(qiáng)震作用下該區(qū)山體大面積開(kāi)裂、松動(dòng)，形成了裂而未松、松而未垮的狀況，那些震裂巖土體尚未完全脫離母巖，一旦受外力作用，就會(huì)崩落，形成落石和崩塌。崩塌形成的倒石堆多處于極限平衡狀態(tài)，一旦坡腳被開(kāi)挖或遭水流沖刷，就會(huì)形成新的崩塌;進(jìn)入雨季，泥石流和山洪對(duì)岸坡的沖刷也會(huì)造成部分新的崩塌。另外，在災(zāi)后恢復(fù)重建過(guò)程中，許多山區(qū)重大工程都要大量開(kāi)挖邊坡和坡腳，也會(huì)造成再次崩塌。因此，災(zāi)后1～2年內(nèi)崩塌發(fā)生的數(shù)量大，但規(guī)模不大;2～3年后，坍塌災(zāi)害將逐步減小，將變?yōu)榱阈前l(fā)生。

圖4 研究區(qū)次生山地災(zāi)害與地層巖性分布圖Fig.4 The distribution of secondary mountain hazards and geological lithology in the study area

4.2 滑坡災(zāi)害發(fā)育趨勢(shì)

研究區(qū)滑坡數(shù)量多、規(guī)模大、類(lèi)型全、密集分布。強(qiáng)震造成斜坡巖土體結(jié)構(gòu)破壞，山體松動(dòng)，斜坡穩(wěn)定性降低，從而形成不穩(wěn)定斜坡或潛在滑坡;特別是雨季，地表水沿裂隙入滲進(jìn)入坡體，降低了坡體的抗滑能力，誘發(fā)滑坡或使老滑坡復(fù)活。另外，強(qiáng)震使大量的崩塌滑坡體固體松散物質(zhì)堆積在坡面或坡腳，加厚了斜坡堆積層，增加了斜坡的不穩(wěn)定性，在雨季山洪發(fā)生或工程開(kāi)挖過(guò)程中，極易誘發(fā)坡積層滑動(dòng)或使已穩(wěn)定的滑坡體復(fù)活。因此，在地震烈度≥7度的高烈度區(qū)，強(qiáng)震后的5～8年內(nèi)，滑坡災(zāi)害將會(huì)十分嚴(yán)重，而雨季將是滑坡的高發(fā)時(shí)段。

4.3 崩塌滑坡-泥石流-堰塞湖災(zāi)害鏈

地震引發(fā)的崩塌、滑坡、泥石流，沖入河道，阻斷江河，形成堰塞湖;另外，受地震動(dòng)力作用和洪水強(qiáng)烈沖刷，堰塞湖區(qū)的一些斜坡坡腳被掏空，從而使斜坡滑動(dòng)，造成已停歇的古滑坡和古泥石流復(fù)活。在余震和降雨等因素疊加作用下，堰塞湖水位上升、回水淹沒(méi)城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村、農(nóng)田、道路和重大水電工程，誘發(fā)新的崩塌、滑坡、泥石流，并加重災(zāi)情，從而形成崩塌滑坡-泥石流-堰塞湖災(zāi)害鏈，在多災(zāi)種的相互作用和疊加影響下，危害加重、災(zāi)情放大。通常，地震后形成的崩塌滑坡-泥石流-堰塞湖災(zāi)害鏈具有滯后性。據(jù)國(guó)內(nèi)地震后次生山地災(zāi)害調(diào)查，在≥6級(jí)的破壞性地震發(fā)生后，進(jìn)入雨季后地震山區(qū)崩塌滑坡-泥石流將大面積發(fā)生;在8級(jí)地震發(fā)生后，發(fā)生大規(guī)模滑坡-泥石流災(zāi)害的可能性極大。在震后10年內(nèi)，研究區(qū)崩塌滑坡-泥石流災(zāi)害鏈進(jìn)入高度活躍期，成為災(zāi)后恢復(fù)重建中最嚴(yán)重的災(zāi)害，因此，在災(zāi)后恢復(fù)重建過(guò)程中，需要從災(zāi)害鏈的角度進(jìn)行綜合分析，以提高工作成效。

5 結(jié)論

(1)汶川地震誘發(fā)了大型崩塌、滑坡、泥石流等次生山地災(zāi)害5953處、堰塞湖235座，其形成與分布受地震烈度、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌和地層巖性的控制，點(diǎn)多面廣、類(lèi)型多樣、沿河谷密集分布，并具有明顯的滯后性和延續(xù)性。

(2)震區(qū)的次生山地災(zāi)害將進(jìn)入新一輪的高發(fā)期，已形成了一個(gè)完整的崩塌滑坡-泥石流-堰塞湖災(zāi)害鏈，并具有明顯的滯后性、延續(xù)性和危害性。崩塌震后1～2年內(nèi)可能大量發(fā)生、但規(guī)模不大，在2～3年后，崩塌將逐步減少、將零星發(fā)生。震后5年內(nèi)，滑坡災(zāi)害將十分嚴(yán)重，雨季是滑坡的高發(fā)時(shí)段。震后10年內(nèi)，崩塌滑坡-泥石流-堰塞湖災(zāi)害鏈將進(jìn)入高活躍期，泥石流災(zāi)害將是制約災(zāi)區(qū)重大工程建設(shè)與公共安全的最大威脅。

(3)汶川地震引發(fā)的次生山地災(zāi)害舉世罕見(jiàn)，但目前對(duì)次生山地災(zāi)害形成機(jī)制、發(fā)育特征、演化規(guī)律和致災(zāi)機(jī)理的研究仍較少，因此，需要加強(qiáng)成災(zāi)環(huán)境條件變化下的次生山地災(zāi)害基礎(chǔ)研究，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和風(fēng)險(xiǎn)管理。

致謝:國(guó)土資源部、中國(guó)科學(xué)院、交通部為本項(xiàng)研究提供了震后災(zāi)害調(diào)查資料，國(guó)家測(cè)繪局、中國(guó)科學(xué)院提供了部分遙感影像數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)地理信息支持，崔鵬研究員、鐘敦倫研究員、謝洪研究員和劉洪江副教授給予了指導(dǎo)和幫助，張永祥、彭強(qiáng)、李強(qiáng)、胡康參加了數(shù)據(jù)處理，特此感謝。

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Distribution and development of secondary mountain hazards induced by the May 12，2008 Wenchuan Earthquake in the ten most severely-afflicted counties

HAN Yong-shun1，3，ZHU Ying-yan2，KONG Ya-ping4，HAN Jun1，XUE Jiao1，ZENG Si-mei1
(1.School of Architecture and Urban Planning，Hunan Univ.of Science and Technology，Xiangtan 411201，China;2.Inst.Of Mountain Hazards and Environment，Chinese Academy of Sciences，Chengdu 610041，China;3.School of Water Conservancy and Hydroelectric Power，Sichuan Univ.，Chengdu 610642，China;4.Research Center for Environmental Protectionl and Safety of Transportation，China Academy of Transportation Sciences，Beijing 100029，China)

Based on the field investigation，remote-sensing investigation and comprehensive analysis of secondary mountain hazards induced by the Wenchuan Earthquake，the paper took the ten most severely-afflicted counties as a pilot site， discussed the types and features of secondary mountain hazards and explained the spatio-temporal distribution law of secondary hazards.In view of the above，the development of secondary hazards was probed and the suggestions of disaster-prevention and mitigation suggestion were given according to the disaster action features.The findings show that:a)Secondary mountain hazards triggered by Wenchuan Earthquake occur more than 10 000 sites and scatter widely in the study areas with the features of various types，rapid occurrence，large scale，serious damage and diffculties in monitoring and forecasting;b)the distribution of secondary hazards is dominated by geologic structure，topography，physiognomy and lithology as well as the development of secondary hazards with significant lay and continuity;c)secondary mountain hazards can be effectively monitored and assessed by means of the technologies of geographical information system(GIS)and remote sensing(RS).The findings of this paper can be used as a scientific basis for preventing and mitigating secondary mountain hazards and making reconstruction of the afflicted areas.

the May 12，2008 Wenchuan Earthquake;secondary mountain hazards;distribution;the ten most severely-afflicted counties;Sichuan Province

1003-8035(2010)04-0014-08

P642

A

2010-06-24;

2010-07-23

國(guó)家自然科學(xué)基金(40901273);西部交通科技項(xiàng)目(2008-318-221-96);中科院知識(shí)創(chuàng)新工程項(xiàng)目(KZCX2-YW-Q03-5);973項(xiàng)目(2008CB425802)

韓用順(1974—)，男，博士，副教授，主要從事3S技術(shù)與數(shù)字減災(zāi)研究。

E-mail:hys_articles@126.com