王 鈞，宇 巖，歐國(guó)強(qiáng)，潘華利，喬 成

(1.廣州地理研究所，廣州 510070； 2.廣東省地理空間信息技術(shù)與應(yīng)用公共實(shí)驗(yàn)室，廣州 510070；3.湛江市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)住房和規(guī)劃建設(shè)局，廣東 湛江 524000；4.中國(guó)科學(xué)院 水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，成都 610041)

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岷江上游汶川地震重災(zāi)區(qū)山洪災(zāi)害危險(xiǎn)分區(qū)研究

王 鈞1, 2，宇 巖3，歐國(guó)強(qiáng)4，潘華利4，喬 成4

(1.廣州地理研究所，廣州 510070； 2.廣東省地理空間信息技術(shù)與應(yīng)用公共實(shí)驗(yàn)室，廣州 510070；3.湛江市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)住房和規(guī)劃建設(shè)局，廣東 湛江 524000；4.中國(guó)科學(xué)院 水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，成都 610041)

以岷江上游汶川地震重災(zāi)區(qū)為靶區(qū)，在剖析山洪災(zāi)害特征及驅(qū)動(dòng)因子的基礎(chǔ)上，開展山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)研究。得出研究區(qū)山洪災(zāi)害具有如下特征：①受暴雨控制，主要分布在龍門山暴雨區(qū)，具帶狀、群發(fā)特征；②受地震發(fā)震斷層的控制，在主斷層范圍內(nèi)集中、連片分布；③呈串聯(lián)或并聯(lián)特征；④震后崩塌、滑坡淤堵河道，山洪災(zāi)害發(fā)生的臨界雨量降低，導(dǎo)致山洪災(zāi)害規(guī)模擴(kuò)大、頻率增加，危害加劇。根據(jù)主控驅(qū)動(dòng)因子即暴雨驅(qū)動(dòng)因子(年最大1 h暴雨均值)和地震驅(qū)動(dòng)因子(距發(fā)震斷層距離)，將研究區(qū)山洪災(zāi)害分為3個(gè)等級(jí)：高度危險(xiǎn)區(qū)、中度危險(xiǎn)區(qū)和低度危險(xiǎn)區(qū)。研究成果可為岷江上游流域山洪災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警、綜合防治、減少山洪災(zāi)害損失等提供依據(jù)。

汶川地震；岷江上游；山洪災(zāi)害；分布特征；危險(xiǎn)性分區(qū)

1 研究背景

山洪災(zāi)害是指因降雨在山丘區(qū)引發(fā)的洪水及由山洪誘發(fā)的泥石流、滑坡、崩塌等對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成損失的災(zāi)害[1]。近年來(lái)，受我國(guó)特殊的自然地理環(huán)境、極端災(zāi)害性天氣以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)等多種因素的共同影響，全國(guó)各地山丘區(qū)山洪、泥石流、滑坡等災(zāi)害頻發(fā)，造成的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和基礎(chǔ)設(shè)施損毀、生態(tài)環(huán)境破壞十分嚴(yán)重。據(jù)國(guó)家減災(zāi)委、民政部統(tǒng)計(jì)，2010年洪災(zāi)共造成全國(guó)2億人(次)受災(zāi)，1 454人死亡，669人失蹤，1 347.1萬(wàn)hm2農(nóng)作物受災(zāi)，其中209萬(wàn)hm2絕收，因?yàn)?zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2 751.6 億元[2]。特別是2008年5·12汶川Ms 8.0級(jí)特大地震以后，每逢雨季，山洪災(zāi)害頻發(fā)，災(zāi)區(qū)人民遭遇了深重災(zāi)難(如舟曲山洪泥石流災(zāi)害)，震后山洪災(zāi)害已成為中國(guó)，乃至國(guó)際上最為關(guān)注的自然災(zāi)害之一，國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者對(duì)此開展了大量的相關(guān)研究[3-7]，例如：崔鵬等[8]從固體松散物質(zhì)條件、微地貌條件和水文條件的變化3個(gè)方面，分析了汶川地震區(qū)震后泥石流形成條件的變化，并提出了相應(yīng)的防治對(duì)策；張永雙等[9]將汶川地震災(zāi)區(qū)地震-滑坡-泥石流災(zāi)害鏈的形成、演化過(guò)程劃分為4個(gè)階段，提出高位泥石流的判識(shí)指標(biāo)，并探討其分布特征、動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)及防治對(duì)策。大量的研究為震后山洪災(zāi)害的發(fā)育規(guī)律、形成機(jī)理、監(jiān)測(cè)預(yù)警、工程防治等奠定了基礎(chǔ)。

汶川地震的主要影響區(qū)分布在嘉陵江、沱江、涪江和岷江流域，其重災(zāi)區(qū)主要位于岷江上游、涪江上游和嘉陵江的中部。繼汶川大地震重創(chuàng)之后，岷江上游每年雨季都會(huì)遭受嚴(yán)重的山洪災(zāi)害，如：2009年7月25日徹底關(guān)大橋泥石流、2010年8月14日映秀紅椿溝山洪泥石流、2011年7月3日羅圈灣山洪泥石流、2013年7月10日汶川七盤溝泥石流。山洪災(zāi)害給岷江上游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全、生態(tài)安全、災(zāi)后重建成果安全和山區(qū)發(fā)展等構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅和危害。面對(duì)如此嚴(yán)重的山洪災(zāi)害現(xiàn)狀及其防災(zāi)減災(zāi)的重大需求，震后岷江上游大范圍的山洪災(zāi)害分布特征、致災(zāi)機(jī)理、危險(xiǎn)分區(qū)等工作亟需開展和深入。為此，本文以岷江上游汶川地震重災(zāi)區(qū)為靶區(qū)，通過(guò)資料收集、3S、野外考察等技術(shù)手段，首先對(duì)岷江上游山洪災(zāi)害特征及驅(qū)動(dòng)因子進(jìn)行剖析，揭示山洪災(zāi)害的分布規(guī)律；其次，根據(jù)山洪災(zāi)害主要驅(qū)動(dòng)因子(地震、暴雨)和城鎮(zhèn)分布情況進(jìn)行山洪災(zāi)害危險(xiǎn)分區(qū)，以期為岷江上游流域山洪災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警、補(bǔ)充完善提出有針對(duì)性的山洪災(zāi)害防御體系、減少山丘區(qū)山洪災(zāi)害損失等提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

2 岷江上游自然地理?xiàng)l件及山洪災(zāi)害

2.1 自然地理概況

表1 岷江上游流域震后典型山洪災(zāi)害實(shí)例統(tǒng)計(jì)

岷江發(fā)源于岷山南麓松潘縣郎架嶺，是長(zhǎng)江上游的一級(jí)支流；以岷山為分水嶺，分別流經(jīng)岷山的東西兩側(cè)，橫切龍門山構(gòu)造帶，進(jìn)入四川盆地，為青藏高原東緣的貫通型河流(圖1)。岷江在都江堰以上稱為岷江上游，位于龍門山、岷山等一系列山脈與四川盆地之間組成青藏高原東緣地形陡變帶內(nèi)，新構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，是地震多發(fā)區(qū)。岷江上游屬于典型的山區(qū)河流，呈現(xiàn)出山高、谷深、坡陡、水急的河谷地貌，其河長(zhǎng)340 km，流域面積約為23 000 km2，河道平均比降為7.5‰，地勢(shì)自西北向東南傾斜[10]。

岷江流域降水主要由東南季風(fēng)、西南季風(fēng)及太平洋副熱帶高壓所控制，降雨季節(jié)變化明顯，汛期暴雨頻發(fā)，尤其集中在6—9月份，降雨量可占全年的80%以上。各地年降水量受地形影響相差較大，沿干流上游河谷松潘縣至汶川段多年平均年降水量400～700 mm，自汶川縣映秀灣以下至都江堰市，位于龍門山東南麓，是岷江干流降雨中心，多年平均年降水量達(dá)1 100～1 600 mm[11]。區(qū)內(nèi)降雨呈季節(jié)分配不均、區(qū)域分配不均、雨強(qiáng)差異大等特征，是山洪災(zāi)害的主要誘發(fā)因素。

2.2 山洪災(zāi)害基本情況

岷江上游自然條件錯(cuò)綜復(fù)雜，新構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，地震頻發(fā)，巖體破碎，生態(tài)環(huán)境十分脆弱?；隆⒈浪?、泥石流等災(zāi)害頻發(fā)，危害巨大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，5·12汶川地震之前，岷江上游流域地質(zhì)災(zāi)害284處，其中滑坡114處，崩塌36處，泥石流121處，不穩(wěn)定斜坡13處[12]。受5·12汶川大地震的影響，劇烈的震動(dòng)使岷江干流及支溝兩岸山坡表層產(chǎn)生松動(dòng)破碎，山坡的穩(wěn)定性遭到破壞，直接引發(fā)大量的崩塌、滑坡(成片、成群分布)，大量的松散物質(zhì)直接進(jìn)入溝道，使得溝道內(nèi)的松散堆積物劇增，山洪災(zāi)害活動(dòng)性增強(qiáng)。震后每逢雨季，岷江上游流域都會(huì)遭受山洪災(zāi)害，給災(zāi)區(qū)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全等構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅和危害。汶川地震后，通過(guò)外業(yè)資料數(shù)據(jù)的收集和災(zāi)害遙感影像的解譯，共得到岷江上游流域1 760處災(zāi)害點(diǎn)，主要沿岷江干流及其支流黑水河、雜谷腦河沿岸分布[13]。震后岷江上游流域典型山洪災(zāi)害統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。

3 山洪災(zāi)害特征及主控因子分析

3.1 山洪災(zāi)害特征

通過(guò)資料收集、野外考察和綜合分析，岷江上游山洪災(zāi)害具有如下特征。

(1) 山洪災(zāi)害主要受暴雨控制，其分布與暴雨分布密切相關(guān)，主要分布在龍門山暴雨區(qū)，具帶狀、群發(fā)特征。

岷江上游流域是位于龍門山中段的山前河流，龍門山地區(qū)的降雨主要受東南暖濕氣流影響，龍門山東坡為迎風(fēng)坡，從東南方向輸送過(guò)來(lái)的暖濕氣流，因受龍門山的阻擋，氣流抬升而形成地形雨，在龍門山的山前區(qū)域形成暴雨中心，即龍門山(鹿頭山)暴雨區(qū)(圖2)，其中岷江上游的汶川中灘鋪以下均為暴雨區(qū)，暴雨中心大都在漁子溪至都江堰一帶，中灘鋪至汶川區(qū)間為暴雨波及區(qū)。因此，在岷江上游大暴雨出現(xiàn)得較為頻繁，由此引發(fā)的山洪災(zāi)害頻率較高、量級(jí)大、面積廣、災(zāi)害重，且常呈帶狀、群發(fā)特征。

圖2 龍門山暴雨區(qū)和山洪災(zāi)害分布

(2) 山洪，特別是山洪引發(fā)的滑坡、泥石流，除受暴雨控制外，還受地震發(fā)震斷層的控制；山洪在主斷層范圍內(nèi)集中、連片、呈帶狀分布特征。

圖3 大型災(zāi)害點(diǎn)分布與發(fā)震 斷層的關(guān)系曲線[14]

岷江上游處于地震頻發(fā)區(qū)，為該區(qū)山洪發(fā)育提供了基本條件。地震誘發(fā)的崩塌、滑坡空間分布均受活動(dòng)構(gòu)造控制，在空間分布上表現(xiàn)為沿?cái)嗔褞С蕩罘植?。大型滑坡受活?dòng)構(gòu)造的控制作用更為突出，黃潤(rùn)秋等[14]將野外調(diào)查和遙感解譯掌握的大型滑坡崩塌距發(fā)震斷層的距離進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，距發(fā)震斷層距離<5 km的大型滑坡崩塌個(gè)數(shù)占總數(shù)的76.19%，距發(fā)震斷層距離<10 km的個(gè)數(shù)占總數(shù)的93.33%，距發(fā)震斷層距離<15 km的個(gè)數(shù)占總數(shù)100%，即大型滑坡全部發(fā)生在距發(fā)震斷層15 km的范圍內(nèi)。大型災(zāi)害點(diǎn)分布與發(fā)震斷層的關(guān)系曲線見圖3。斷裂帶內(nèi)大量的崩塌、滑坡形成巨量松散固體物質(zhì)堆積于坡面和溝道，為泥石流的活動(dòng)提供豐富的松散固體物質(zhì)，當(dāng)遭遇強(qiáng)降雨天氣，極易形成山洪泥石流。

(3) 山洪災(zāi)害常呈串聯(lián)或并聯(lián)特征，使得山洪傳導(dǎo)距離更遠(yuǎn)、波及范圍更廣、危害更加嚴(yán)重。

震后山洪災(zāi)害諸多實(shí)例表明，岷江上游汶川地震重災(zāi)區(qū)山洪災(zāi)害常呈串聯(lián)或并聯(lián)特征，主要形式有：暴雨→山洪，暴雨→山洪→滑坡(崩塌)，暴雨→山洪→泥石流，暴雨→山洪→滑坡(崩塌)→泥石流等，山洪災(zāi)害的鏈長(zhǎng)特征使山洪災(zāi)害影響范圍更廣、危害加劇。大量的野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，岷江上游由于地震中靠近河岸附近峽谷岸坡發(fā)生了大面積崩塌、滑坡，導(dǎo)致上部山體失去了支撐(甚至懸空)、大量的松散物質(zhì)堆積在溝坡及河流兩岸；且地震中，由于地震的作用，使得巖石結(jié)構(gòu)破碎；在強(qiáng)降雨的作用下，常常引發(fā)下一級(jí)或次一級(jí)的災(zāi)害。例如，汶川地震導(dǎo)致火石溝發(fā)生大型滑坡，堵塞溝道，松散固體顆粒堆積成堰塞壩，上游形成1個(gè)庫(kù)容約75 000 m3的堰塞湖；由于震后暴雨作用，堰塞湖水位迅速攀升，2008年5月13日凌晨，火石溝堰塞湖潰壩，形成山洪泥石流。在這個(gè)災(zāi)害實(shí)例中，呈現(xiàn)滑坡→堰塞湖→山洪災(zāi)害的災(zāi)害鏈形式。

(4) 震后崩塌、滑坡淤堵河道，山洪災(zāi)害發(fā)生的臨界雨量降低，導(dǎo)致山洪災(zāi)害規(guī)模擴(kuò)大、頻率增加，危害加劇。

岷江上游支流眾多，地震導(dǎo)致不穩(wěn)定巖體發(fā)生大規(guī)模崩塌、滑坡，堵塞河道，形成“地震堰塞湖”；同時(shí)震后山洪災(zāi)害發(fā)生的臨界雨量降低，導(dǎo)致山洪災(zāi)害規(guī)模擴(kuò)大、頻率增加，危害加劇。例如，映秀紅椿溝震后物源增量為350×104m3，以地震誘發(fā)的崩滑物源和溝道堆積物為主，堵塞溝道形成壅塞體，起到了放大流量的作用；該溝2010年8月14日暴發(fā)特大泥石流災(zāi)害，沖出物源總量達(dá)80.5×104m3，堵斷岷江，造成岷江改道，水位迅速抬升淹沒映秀鎮(zhèn)新區(qū)，造成17人死亡和失蹤[15]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，震前龍門山地區(qū)泥石流發(fā)生的臨界雨量為80～100 mm，雨強(qiáng)為30～50 mm/h，而震后山洪的激發(fā)雨強(qiáng)比汶川地震前降低了45%～67%[10]。這說(shuō)明受汶川地震的影響，該流域震后山洪的規(guī)模增大、臨界雨強(qiáng)值降低，且隨著強(qiáng)降雨天氣的增加，震后山洪的暴發(fā)頻率還將增大。

3.2 山洪災(zāi)害主控因子分析

影響山洪災(zāi)害的驅(qū)動(dòng)因子主要為地形、固體物源以及水動(dòng)力。研究區(qū)斷裂帶廣泛分布，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地形起伏多變，區(qū)內(nèi)溝谷大多具有山洪災(zāi)害發(fā)育的地形條件；且地形條件在一定時(shí)間范圍內(nèi)，除特大地震等影響以外，基本不會(huì)有大的變化。因此，不考慮地形，山洪災(zāi)害的主要驅(qū)動(dòng)因子為暴雨(提供水動(dòng)力)和地震(提供松散物源)。

3.2.1 暴雨驅(qū)動(dòng)

研究區(qū)位于龍門山暴雨區(qū)，暴雨頻率高、強(qiáng)度大，延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；龍門山區(qū)強(qiáng)烈的地形起伏有抬升氣流、加快氣流上升的作用，更有利于暴雨的形成；暴雨產(chǎn)生的徑流在高差大、切割強(qiáng)烈、溝道坡度陡峻的龍門山區(qū)具有足夠的動(dòng)力條件攜帶泥沙順坡而下，向溝谷匯集，快速形成強(qiáng)大的山洪災(zāi)害。研究區(qū)降雨具有如下特征。

3.2.1.1 降雨充沛、時(shí)間分配不均

位于龍門山暴雨區(qū)，降雨充沛(多年平均降雨1 200 mm)，但降水量在時(shí)間上分配嚴(yán)重不均，降雨量主要集中在每年的雨季(6—9月份)，以都江堰市虹口深溪溝為例，2011年和2012年的月降雨量如圖4所示。

圖4 深溪溝2011年和2012年降雨量

從圖4可以看出，深溪溝流域降雨相對(duì)集中，雨季6—9月份的降雨量占了全年降雨量的80%以上，例如2012年，全年的降雨量為1 148 mm，6—9月份的降雨量為961 mm，占全年降雨量的83.7%。

3.2.1.2 降雨量空間分布不均

降水量在地域上分布不均，岷江上游多年平均降水量等值線如圖5所示。圖中，龍門山東部迎風(fēng)坡為四川著名的龍門山暴雨區(qū)所在地，西部背風(fēng)坡岷江河谷雨水稀少，氣候十分干燥，為干熱河谷區(qū)。汶川縣的漩口是岷江上游的降水中心，年降水量達(dá)1 327.6 mm，而茂縣的沙壩區(qū)則是岷江上游干旱河谷的中心，年降水量?jī)H369.8 mm。

圖5 岷江上游多年平均降水量等值線

3.2.1.3 各次降雨雨強(qiáng)差異大

由于特殊的地理環(huán)境，研究區(qū)降雨區(qū)域分布分配不均、年內(nèi)分配不均；且各次降雨的雨強(qiáng)差異極大，汛期小時(shí)降雨和日雨強(qiáng)往往很大，是山洪災(zāi)害的誘發(fā)因素。以都江堰市為例，1957—2008年期間，月最大降水量為592.9 mm，日最大降水量為233.8 mm，1 h最大降水量為83.9 mm，10 min最大降水量為28.3 mm，一次連續(xù)最大降雨量為457.1 mm，一次連續(xù)最長(zhǎng)降雨時(shí)間為28 d。

3.2.2 地震驅(qū)動(dòng)

地震對(duì)山洪災(zāi)害的影響主要有2個(gè)方面：一是為山洪提供固體物質(zhì)來(lái)源；二是影響山洪的產(chǎn)匯流。

地震瞬間觸發(fā)的巨、大型滑坡是泥石流的最主要溝道型物源。大量松散堆積物將泥石流的溝源堆填，形成數(shù)十米，甚至數(shù)百米厚的溝道物源，在強(qiáng)降雨作用下極易形成泥石流。如紅椿溝泥石流物源區(qū)溝道被350×104m3的大型滑坡體所覆蓋，形成超出原溝底近百米高的松散堆積體，為“8·14”特大泥石流的暴發(fā)提供了主要物源。地震瞬間觸發(fā)的崩塌，規(guī)模小但是數(shù)量多，也是泥石流重要的溝道型物源。如龍池鎮(zhèn)堿坪溝800 m長(zhǎng)的溝道中分布了58處大小不等的崩塌，平均每15 m左右就分布有1處崩塌。地震瞬間觸發(fā)的大規(guī)模崩坍和坍滑碎屑物是泥石流溝道坡面補(bǔ)償型物源，其在地震瞬間暫時(shí)沒有進(jìn)入溝道，堆積在溝道較緩的上部坡面，后期在降雨作用下形成坡面泥石流，匯入溝道，不斷補(bǔ)充主溝泥石流物源[16]。綜上，地震引發(fā)的崩塌、滑坡等松散固體物質(zhì)可以為山洪的活動(dòng)提供豐富的固體物質(zhì)來(lái)源。

岷江上游汶川地震重災(zāi)區(qū)的主要斷裂有：龍門山三大斷裂、岷江斷裂、理塘斷裂等，斷裂帶如圖6所示。

圖6 研究區(qū)主要斷裂帶

龍門山斷裂帶是近年來(lái)較活躍的一個(gè)地質(zhì)斷層，地震的強(qiáng)烈作用使得山體結(jié)構(gòu)破壞、地表巖層破碎、不良地質(zhì)現(xiàn)象(崩塌、滑坡、滾石等)發(fā)育，山洪災(zāi)害固體物源豐富。

地震還影響著山洪的產(chǎn)匯流。地震活躍的地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，地形起伏變化巨大，溝道的縱坡和山坡的坡度大，可以為山洪的發(fā)生、運(yùn)動(dòng)提供充足的能量條件，有利于山洪的產(chǎn)匯流；地震作用還改變著巖體的完整性和裂隙的發(fā)育程度，控制著降雨的入滲和山洪的產(chǎn)流；地震引發(fā)的崩塌、滑坡等松散堆積物堆積于坡面和溝道，使得溝道堵塞程度、溝道的微地形地貌條件等發(fā)生變化，也在一定程度上影響著山洪的產(chǎn)流、匯流及山洪的形成和洪峰流量等。

4 山洪災(zāi)害危險(xiǎn)分區(qū)

根據(jù)山洪災(zāi)害主要驅(qū)動(dòng)因子(暴雨和地震)，對(duì)研究區(qū)的山洪災(zāi)害進(jìn)行危險(xiǎn)性分區(qū)。

4.1 暴雨驅(qū)動(dòng)因子——年最大1h暴雨量均值

對(duì)岷江上游流域山洪災(zāi)害實(shí)例(表1)的前期雨量和最大1 h降雨進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)山洪災(zāi)害的最大1 h激發(fā)雨量大多>20 mm。從圖2也可以看出，山洪災(zāi)害點(diǎn)主要發(fā)生在四川省年最大1 h暴雨均值等值線20 mm以上區(qū)域。因此，在缺降雨資料的岷江上游汶川地震重災(zāi)區(qū)，選擇20 mm小時(shí)雨量作為暴雨驅(qū)動(dòng)因子指標(biāo)，進(jìn)行山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)；結(jié)合《四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)-1984》，選擇四川省年最大1 h暴雨量20 mm均值等值線(圖7)。

圖7 研究區(qū)年最大1h暴雨量均值等值線

4.2 地震驅(qū)動(dòng)因子——距斷裂帶距離

距離主斷層越近，地震作用越明顯，松散物源越豐富，山洪災(zāi)害也越發(fā)育；而離之越遠(yuǎn)，山洪災(zāi)害活動(dòng)相對(duì)減弱。前已述及，大型滑坡全部發(fā)生在距發(fā)震斷層15 km的范圍內(nèi)[14]；另?yè)?jù)梁京濤等[13]的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在龍門山中央主斷裂兩側(cè)30 km范圍內(nèi)共發(fā)育災(zāi)點(diǎn)7 587處，占重災(zāi)區(qū)內(nèi)災(zāi)點(diǎn)總數(shù)的55%。因此，選擇距斷裂帶距離作為地震驅(qū)動(dòng)因子，以汶川地震重災(zāi)區(qū)內(nèi)斷裂帶為中心，沿?cái)嗔褞蓚?cè)按照15，30 km進(jìn)行緩沖。

4.3 山洪災(zāi)害危險(xiǎn)分區(qū)

以山洪災(zāi)害的2大驅(qū)動(dòng)因子即年最大1 h暴雨均值R(mm)和距斷層距離D(km)，對(duì)岷江上游汶川地震重災(zāi)區(qū)的山洪災(zāi)害進(jìn)行危險(xiǎn)性分區(qū)，劃分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 山洪災(zāi)害分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)

最終，通過(guò)2大主控因子的疊加分析，得到山洪災(zāi)害的危險(xiǎn)分區(qū)如圖8所示。

圖8 研究區(qū)山洪災(zāi)害危險(xiǎn)分區(qū)

4.4 結(jié)果討論

研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、斷裂帶廣泛分布、地形起伏多變，區(qū)內(nèi)溝谷大多具有山洪災(zāi)害發(fā)育的地形條件，山洪主要受控于暴雨和地震斷裂帶。從圖8可以看出，山洪高危險(xiǎn)區(qū)(面積約為6 882.78 km2)主要分布在1 h降雨量>20 mm和距斷裂帶<15 km的地區(qū)，主要分布在理縣西北、都江堰、茂縣東南部、汶川東部和東南部，此區(qū)域內(nèi)降水量豐富，山洪水動(dòng)力條件充足，且距地震斷層較近，具備山洪活動(dòng)的物源條件，汶川地震后7個(gè)雨季的山洪活動(dòng)事實(shí)證明(如紅椿溝泥石流、汶川七盤溝泥石流、羅圈灣溝泥石流、中興滑坡、草坡鄉(xiāng)泥石流、桃關(guān)溝泥石流、八一溝泥石流、深溪溝泥石流、廟壩泥石流等)，此區(qū)域山洪災(zāi)害頻發(fā)，災(zāi)害嚴(yán)重，屬于山洪災(zāi)害高度危險(xiǎn)區(qū)。山洪災(zāi)害中度危險(xiǎn)區(qū)面積約18 991.20 km2，主要分布在理縣、汶川西部和北部地區(qū)、茂縣中部、松潘大部分地區(qū)以及黑水縣西部，此區(qū)域或是降雨量較少，不具備山洪發(fā)育的水動(dòng)力條件；或是距地震斷層較遠(yuǎn)，不具備山洪物質(zhì)來(lái)源，但是，若在極端強(qiáng)降雨作用下，此區(qū)域具備發(fā)生山洪災(zāi)害的可能性，為中度危險(xiǎn)區(qū)。低度危險(xiǎn)區(qū)(面積約為4 084.97 km2)主要在松潘西部、茂縣西部以及黑水縣中部大部分地區(qū)、理縣北部小部分地區(qū)，此區(qū)域不僅降雨量較少，不具備山洪發(fā)育的水動(dòng)力條件，而且距地震斷層較遠(yuǎn)，不具備山洪物源條件，發(fā)生山洪災(zāi)害的可能性較低。

5 結(jié) 論

本文立足于岷江上游流域嚴(yán)重的山洪災(zāi)害現(xiàn)狀及其防災(zāi)減災(zāi)的重大需求，在大量野外考察、資料收集、實(shí)例分析等的基礎(chǔ)上，對(duì)岷江上游汶川地震重災(zāi)區(qū)的山洪災(zāi)害特征、主要驅(qū)動(dòng)因子進(jìn)行了詳細(xì)剖析；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)，取得的主要結(jié)論如下。

(1) 山洪災(zāi)害主要受暴雨(為山洪災(zāi)害提供足夠的水動(dòng)力)和地震發(fā)震斷層(控制著松散物質(zhì)的多少)的影響。

(2) 山洪災(zāi)害具有如下特征：分布在龍門山暴雨區(qū)，具帶狀、群發(fā)特征；在主斷層范圍內(nèi)集中、連片分布；呈串聯(lián)或并聯(lián)特征；震后崩塌、滑坡淤堵河道，山洪災(zāi)害發(fā)生的臨界雨量降低，導(dǎo)致山洪災(zāi)害規(guī)模擴(kuò)大、頻率增加，危害加劇。

(3) 根據(jù)暴雨驅(qū)動(dòng)因子(年最大1h暴雨均值)和地震驅(qū)動(dòng)因子(距發(fā)震斷層距離)，將岷江上游汶川地震重災(zāi)區(qū)山洪災(zāi)害分為3個(gè)危險(xiǎn)等級(jí)：高度危險(xiǎn)區(qū)、中度危險(xiǎn)區(qū)和低度危險(xiǎn)區(qū)。

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(編輯：劉運(yùn)飛)

Flash Flood Risk Zoning of Areas Hit by Wenchuan Earthquake inthe Upper Reach of Minjiang River

WANG Jun1,2, YU Yan3, OU Guo-qiang4, PAN Hua-li4, QIAO Cheng4

(1.Guangzhou Institute of Geography, Guangzhou 510070, China; 2.Open Laboratory of Geospatial Information Technology and Application of Guangdong Province, Guangzhou 510070, China;3.Bureau of Housing and Urban Construction of Zhanjiang City, Zhanjiang 524000, China;4. Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China)

With the Wenchuan earthquake-hit area in the upper reach of Minjiang River as the study area, the characteristics of flash flood disaster distribution and driving factors were analyzed first, and on this basis, the flash flood risk zoning was obtained. Results revealed that the flash flood disaster has the following characteristics: (1) dominated by heavy rainfall, the flash floods mainly distributed in the rainstorm areas of Longmen mountain with banding and group-occurring features; (2) the flash floods concentrated continuously in the scope of main earthquake faults; (3) the flash floods distributed in series or parallel characteristics; (4) the blockage of river channel was serious because of collapses and landslides induced by the earthquake, and the critical precipitation of flash flood disasters decreased, resulting in the increase of scale and frequency of flash flood disasters and the exacerbation of the disaster. According to the rainstorm driving factor (the mean annual maximum precipitation in 1 hour) and earthquake driving factor (distance from the earthquake fault), the areas hit by flash flood disaster in the upper streams of Minjiang River can be divided into three zones: high risk area, moderate risk area and low risk area. The research results provide technical support for the monitoring and early warning of flash flood disasters, proposing targeted flash flood disaster prevention system and reducing the loss of flash flood in mountain areas.

Wenchuan earthquake; upper reach of Minjiang River; flash flood; distribution characteristics; risk zoning

2015-11-09；

2015-12-13

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(41372331)；科技部國(guó)際合作項(xiàng)目(2013DFA21720)；廣東省水利廳科技創(chuàng)新項(xiàng)目(2016-15， 2011-19)

王 鈞(1988-)，男，甘肅會(huì)寧人，助理研究員，博士，主要從事山地災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面的研究，(電話)18802039785(電子信箱)wangjun210@mails.ucas.ac.cn。

10.11988/ckyyb.20150956

2017,34(1):54-60

P315

A

1001-5485(2017)01-0054-07