馬 煜，余 斌，何元?jiǎng)?，馬嘯宇，吳雨夫，吳義鷹，柳 侃，葉龍珍

（1.成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，四川樂(lè)山 614000；2.成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都 610059，3.江西省礦產(chǎn)資源保障服務(wù)中心，江西南昌 330025；4.廣東省有色礦山地質(zhì)災(zāi)害防治中心，廣東廣州 510080；5.自然資源部丘陵山地地質(zhì)災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建福州 350002）

0 引言

淺層滑坡是滑坡中分布最廣、暴發(fā)頻率高、危害性較大的地質(zhì)災(zāi)害之一（劉佳佳等，2014；趙立財(cái)，2023）。淺層滑坡通常由短時(shí)間強(qiáng)降雨或長(zhǎng)時(shí)間中-低強(qiáng)度降雨引起，常在地質(zhì)條件和地形條件相似的區(qū)域群發(fā)，并可能演化為泥石流或山洪，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施和居民財(cái)產(chǎn)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失（Pradhan et al.，2019；Yang et al.，2020；王俊豪等，2021；Yu et al.，2021）。如2011年6月5日貴州望謨縣105.9 mm/h的暴雨引發(fā)多處淺層滑坡和泥石流災(zāi)害，造成14萬(wàn)人受災(zāi)、37人死亡、15人失蹤，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)18.6億元（馬煜等，2012；朱云波等，2015；Yu et al.，2016）。

淺層滑坡是一類發(fā)生在松散坡積層或強(qiáng)風(fēng)化殘積層斜坡上的滑坡，具有表層巖土結(jié)構(gòu)松散、滲水性強(qiáng)、下層有明顯基巖面或未風(fēng)化巖層面、發(fā)育深度一般小于5 m（熊煒等，2018）。這類滑坡多發(fā)生在中國(guó)沿海省份，如遼寧、浙江、福建、臺(tái)灣等。淺層滑坡的形成受地形、地質(zhì)、降雨和其他因素綜合影響（余斌等，2017），其中地形條件在降雨條件和地質(zhì)條件相似的較小區(qū)域范圍內(nèi)就變成了影響淺層滑坡的主控條件，滑坡的滑面坡度、上部匯水、兩側(cè)匯水和臨空面等因素是地形條件中重要的參數(shù)（Gao et al.，1993；Montgomery and Dietrich，1994；Laren and Torres-Sanchez，1998），另外滑坡所在高程、坡體坡度、平面曲率和剖面曲率等因素也經(jīng)常用于評(píng)估淺層滑坡失穩(wěn)敏感性（Cristina and Jordi，2001；Pradhan et al.，2019；Melo et al.，2019）。工程活動(dòng)（如道路建設(shè)）在一些地區(qū)的淺層滑坡發(fā)育中發(fā)揮重要作用（Wang et al.，2014；Yang et al.，2020）。自Caine（1980）首次提出強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間模型以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)建立了許多滑坡臨界降雨閾值模型，如采用經(jīng)驗(yàn)降雨閾值建立滑坡區(qū)域預(yù)測(cè)模型，Segoni et al.（2014）和Pradhan et al.（2019）將山體滑坡觸發(fā)降雨閾值與淺滑坡敏感性相結(jié)合，以預(yù)測(cè)韓國(guó)釜山的淺層山體滑坡；余斌等（2016，2017）以淺層滑坡誘發(fā)溝谷泥石流為研究對(duì)象，在泥石流形成條件的基礎(chǔ)上建立該類型泥石流的預(yù)報(bào)模型。

2019年6月9日～10日，一場(chǎng)暴雨襲擊了江西省全南縣，此次降雨造成全縣42處道路塌方，10145畝農(nóng)作物受災(zāi)，434 間房屋受災(zāi)，總直接經(jīng)濟(jì)損失615億元，其中大吉山社區(qū)所在流域內(nèi)發(fā)生了116 處淺層滑坡和11 處泥石流(圖1)。以“江西省+淺層滑坡+閾值”等關(guān)鍵詞在中國(guó)知網(wǎng)進(jìn)行搜索發(fā)現(xiàn)，目前仍缺乏針對(duì)江西省淺層滑坡特征和降雨閾值方面的研究，因此，本文以2019 年6 月10 日大吉山社區(qū)流域發(fā)生的116 處淺層滑坡為研究對(duì)象，采用遙感影像對(duì)比、野外調(diào)查、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和基于12.5 m DEM的GIS 空間分析等綜合方法，分析淺層滑坡的規(guī)模特征和地形特征，并利用現(xiàn)有模型計(jì)算該地區(qū)淺層滑坡發(fā)生的降雨閾值，為該地區(qū)淺層滑坡的防災(zāi)減災(zāi)和預(yù)測(cè)預(yù)警工作提供理論指導(dǎo)。

圖1 研究區(qū)滑坡分布和地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)圖Fig.1 Distribution of landslides and geological structure sketch map of the study areaa-航拍影像；b-地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)圖；1-寒武系上統(tǒng)砂巖、板巖；2-寒武系中統(tǒng)砂巖、板巖；3-侏羅系花崗巖；4-擠壓帶；5-斷層；6-實(shí)測(cè)滑坡點(diǎn)；7-遙感解析滑坡點(diǎn)；8-泥石流點(diǎn)a-aerial image；b-geological structure map；1-Upper Cambrian sandstone and slate；2-Middle Cambrian sandstone and slate；3-Jurassic granite；4-compressive belt；5-fault；6-measured landslides；7-interpreted landslides；8-debris flows

1 研究區(qū)概況

大吉山鎮(zhèn)地處亞熱帶東南風(fēng)季風(fēng)氣候區(qū)域，據(jù)2010～2019 年10 a 氣象統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，平均氣溫18.8 ℃，極高氣溫38.6 ℃，極低氣溫-7.9 ℃。年均降雨量1630.7 mm，雨季主要集中在4月至9月，占全年降雨量的70.8%。最大的降雨月份是6 月，月均降雨量259.4 mm，最大6 月降雨量377.3 mm。降雨量分布的不均衡是導(dǎo)致該區(qū)域滑坡和泥石流災(zāi)害季節(jié)性暴發(fā)的主要原因。研究區(qū)內(nèi)發(fā)育一條受季節(jié)性控制的溪流（無(wú)名河），控制區(qū)域內(nèi)水系，從東南向北西注入?yún)^(qū)域外大吉山河，溪流長(zhǎng)3.8 km，流域面積4.25 km2，最大流量可達(dá)16 m3/s，冬季流量為0.02 m3/s。

研究區(qū)地處贛粵兩省交界的九連山脈中部，屬北北西向傾斜的山坡坡谷，為侵蝕構(gòu)造丘陵-中低山地貌類型。最高峰為大吉山峰，海拔1047 m，最低點(diǎn)為大吉山社區(qū)，海拔為425 m，地勢(shì)陡峻，東南高西北低，地形坡度變化較大，東南部山勢(shì)陡峻，山坡坡度范圍在15°～58°，區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育，溝谷多呈“V”字型，這種坡度和溝谷形態(tài)為淺層滑坡和泥石流的發(fā)生提供了有利條件。西北地勢(shì)低平，山勢(shì)平緩，山坡坡度范圍在10°～40°，這也是該區(qū)域相對(duì)于東南部發(fā)生滑坡災(zāi)害少的主要原因。

研究區(qū)位于南嶺復(fù)雜東西構(gòu)造帶東段中部，區(qū)域性東西向構(gòu)造（擠壓帶）與北東向構(gòu)造（船底窩斷裂帶和大吉山斷裂帶）的復(fù)合部位（劉寧強(qiáng)等，2020）（圖1）。區(qū)內(nèi)出露的地層除第四系殘坡積、人工堆積及河谷兩岸沖積和洪積物外，主要為中上寒武統(tǒng)的砂巖、砂巖夾砂質(zhì)板巖。另外在寒武紀(jì)地層中有大量侏羅系花崗巖侵入，遍布全礦區(qū)。由圖1 所示，花崗巖（γ52）在研究區(qū)分布很少，且該區(qū)域沒(méi)有災(zāi)害分布，可以不考慮該部分巖性。其他區(qū)域（?2和?3）巖性相同，主要由砂巖和砂巖夾砂質(zhì)板巖組成，僅形成年代不同，相同的巖性條件為我們主要研究地形因子提供了有利條件。

2 數(shù)據(jù)和方法

2019 年8 月底獲取了面積為8.40 km2、精度為0.1m 的無(wú)人機(jī)正射航拍圖（圖1a），此外，還搜集了2018 年12 月10 日和2019 年9 月21 日的google-earth 影像圖。通過(guò)對(duì)比和目視解析不同期影像圖和航拍圖，解析出116 處淺層滑坡和11處泥石流（圖1b）。在2020 年8 月的野外調(diào)查中，由于距離災(zāi)害發(fā)生已過(guò)一年左右且多數(shù)已人為改造和部分客觀原因等因素，僅調(diào)查43 處滑坡的相關(guān)參數(shù)。部分難以到達(dá)的滑坡特征參數(shù)是根據(jù)航拍圖、影像圖并結(jié)合精度12.5 m 的DEM 綜合測(cè)量的。地質(zhì)元素信息來(lái)源于中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局提供的1∶50 000 地質(zhì)圖。氣象數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)-中國(guó)地面氣候資料日值數(shù)據(jù)集（V3.0），此外我們還收集了6 月9～10 日大吉山鎮(zhèn)雨量監(jiān)測(cè)站記錄的累積降雨量和小時(shí)降雨量數(shù)據(jù)（圖2）。根據(jù)降雨量數(shù)據(jù)，降雨在6 月9日20 時(shí)開始，6 月10 日上午7 時(shí)～8 時(shí)達(dá)到最大值40.5 mm/h，13：00 后停止。調(diào)查訪問(wèn)大吉山社區(qū)張姓工作人員，2019 年6 月10 日8 時(shí)30 分左右研究區(qū)內(nèi)溝道中發(fā)生了泥石流，基于滑坡轉(zhuǎn)化泥石流的形成過(guò)程推測(cè)，淺層滑坡發(fā)生的時(shí)間要早于泥石流的暴發(fā)時(shí)間。

圖2 大吉山鎮(zhèn)雨量觀測(cè)站2019.6.9～6.10降雨數(shù)據(jù)Fig.2 The“2019.6.9～6.10”rainfall data from meteorological station in Dajishan Town

地形因子的獲取是基于O'Loughlin（1986）和Montgomery and Dietrich（1994）提出的用于淺層滑坡的地形控制模型。該模型中滑坡面坡度、滑坡體上部匯水面積、下部臨空面、地表凹陷程度等被認(rèn)為是有利于滑坡發(fā)生的地形參數(shù)。在實(shí)地調(diào)查過(guò)程中，對(duì)上述有利于滑坡發(fā)生的地形參數(shù)按照參數(shù)測(cè)量示意圖進(jìn)行了測(cè)量（圖3），并定義各地形參數(shù)公式如下（Yu et al.，2016；余斌等，2016，2017）。

圖3 滑坡地形參數(shù)示意圖Fig.3 Topographical parameter sketch of landslidea-平面圖；b-A-A’剖面圖；c-B-B’剖面圖a-plan view；b-A-A’profile；c-B-B’profile

式中：S-坡度因子；α-滑坡滑移面的坡度（°）；U-上部因子；β-滑坡后緣坡面坡度（°）；Au-滑坡后緣坡體匯水面積（m2）；A-滑坡體滑移面面積（m2）；C-兩側(cè)地形因子；θ1、θ2-滑坡體左右兩側(cè)山坡坡度（°）；AL、AR-滑坡體左右兩側(cè)山坡匯水面積（m2）。

為了研究淺層滑坡的規(guī)模特征和發(fā)育特征，實(shí)測(cè)了43 處滑坡的滑體厚度、面積、體積和寬厚比（滑坡體最大寬度與滑坡體厚度之比），并采用滑坡數(shù)量百分比（LSNP，表示某一類指標(biāo)相應(yīng)區(qū)間內(nèi)滑坡數(shù)量占總數(shù)量百分比）作為評(píng)價(jià)滑坡發(fā)育程度的指標(biāo)。通過(guò)DEM 測(cè)量了所有滑坡在相對(duì)高程、滑面坡度、坡向、地面曲率等因子相應(yīng)區(qū)間內(nèi)的數(shù)量分布，并采用滑坡面積百分比（LSAP，表示某一類區(qū)間指標(biāo)相應(yīng)區(qū)間內(nèi)滑坡面積占該區(qū)間面積百分比）作為滑坡發(fā)生頻率的指標(biāo)（Melo et al.，2019；Yang et al.，2020）。

為了獲取研究區(qū)淺層滑坡是否發(fā)生的臨界值P閾值，結(jié)合現(xiàn)有的地形因子T預(yù)測(cè)模型和降雨因子R預(yù)測(cè)模型來(lái)計(jì)算該區(qū)域淺層滑坡發(fā)生的臨界值P（Yu et al.，2016；余斌等，2016，2017），公式如下：

式中：T-地形因子，其中S、U、C如公式（1）～（3）物理意義；F-臨空面因子；Cr-淺層滑坡發(fā)生臨界值；R-為降雨因子，其中R0-當(dāng)?shù)啬昃涤炅浚╩m），B-淺層滑坡發(fā)生前累計(jì)降雨量（mm），K-降雨強(qiáng)度系數(shù)。由觀測(cè)或經(jīng)驗(yàn)得出，參照現(xiàn)有學(xué)者（朱云波，2015；余斌等，2016）對(duì)淺層滑坡以及淺層滑坡誘發(fā)泥石流研究結(jié)論，取K=5.5，I-為淺層滑坡發(fā)生前1 h降雨量（mm）；CV-為當(dāng)?shù)? h 降雨變差系數(shù)。圖2 中可知R0=1630.7 mm，CV=0.4，B=141.5 mm，I=36.5 mm，公式（5）計(jì)算得R=0.525。

3 淺層滑坡的特征

3.1 滑坡的規(guī)模特征

為分析滑坡的發(fā)育規(guī)模特征，對(duì)研究區(qū)內(nèi)滑體厚度、面積、體積和寬厚比進(jìn)行了分析（圖4）。圖4a 顯示滑坡均為淺層滑坡（樣本數(shù)n=43），滑體厚度均小于2.5 m，最大滑體厚度為2.1 m，平均厚度0.82 m，其中滑體厚度0.5～1.5 m 范圍占83.7%；圖4b 顯示滑坡均以小范圍坡體滑動(dòng)為主（樣本數(shù)n=116），其中滑坡面積小于1000 m2的占74.1%；圖4c 顯示滑坡規(guī)模以小型為主（樣本數(shù)n=116），其中滑坡體積小于1000 m3的占86.2%；圖4d顯示滑坡滑體以“寬薄型”為主（樣本數(shù)n=116，其中43個(gè)采用實(shí)際調(diào)查厚度，其它滑體厚度以平均厚度0.82 m 計(jì)算），其中滑體寬厚比大于10的占78.4%，這與四川西部地區(qū)的滑體寬厚比大多數(shù)小于10有明顯差異。

圖4 滑坡規(guī)模特征Fig.4 Characteristics of landslidesa-厚度；b-面積；c-體積；d-寬厚比a-thickness；b-area；c-volume；d-width/thickness

3.2 滑坡的地形特征

淺層滑坡的地形因素中，滑面坡度、相對(duì)高程、坡向和地形曲率等因素都是淺層滑坡發(fā)生的有利因素（Caine，1980；黃成等，2019；Nakileza and Nedala，2020）。坡度反映了地表松散巖土體動(dòng)勢(shì)能轉(zhuǎn)化的程度，坡度越大，勢(shì)能向下轉(zhuǎn)化的動(dòng)能越大，從而更有利于滑坡和不穩(wěn)定坡體的發(fā)生（Hennrich and Crozier，2004）；坡向決定了日照、植被發(fā)育和水熱氣候等條件的不同，進(jìn)而影響巖土體的風(fēng)化程度，因此坡向?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害的影響不容忽視（李惠民等，2017）。剖面曲率為坡度隨高程變化的變化率，其在一定程度上反映了地表坡體的陡緩程度，曲率值為正（負(fù)）說(shuō)明地形朝上凹（向上凸），曲率為零時(shí)，說(shuō)明地勢(shì)平坦；平面曲率為坡向隨高程的變化率，反映了與剖面曲率垂直方向上的地表陡緩程度，曲率值為正（負(fù)）說(shuō)明地形向上凸（朝上凹）。曲率為零時(shí)，說(shuō)明地勢(shì)平坦（姜建偉等，2018；周靜靜等，2019）。

圖5 對(duì)研究區(qū)116 處滑坡的發(fā)育數(shù)量與地形因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。圖5a顯示滑坡滑面坡度在17°～56°之間，平均值為31.4°，坡度太小（＜20°），地勢(shì)相對(duì)平緩，滑移層一般難以啟動(dòng)，滑坡的發(fā)育數(shù)量較少。同樣地，坡度太大（＞45°），滑坡的發(fā)育數(shù)量也很少，坡度超過(guò)滑動(dòng)休止角，很難有松散物堆積在坡體上，降雨時(shí)能滑動(dòng)的松散堆積物就很少?；略谄露?0°～45°區(qū)間內(nèi)發(fā)育最多，有107 處，占總數(shù)的92.2%。關(guān)于滑坡滑動(dòng)面坡度其它學(xué)者也有類似結(jié)論，多集中在20°～40°（Sassa，1998；鄭永勝等，2007；Zhuang et al.，2015），由于地區(qū)不同，具體地形條件不同，所采用測(cè)量方法或圖形精度不同等原因略有差異，區(qū)別在于上、下限值的細(xì)微差別（朱云波，2015；馬煜和李彩俠，2023）。其中坡度40°～45°區(qū)間的滑坡敏感性最高（LSAP=1.24）主要與道路修建有關(guān)（該區(qū)間發(fā)育7 個(gè)滑坡中4 個(gè)與道路修建有關(guān)），大于50°的3 個(gè)滑坡全部與道路修建有關(guān)。研究區(qū)內(nèi)長(zhǎng)3.3 km 的道路旁發(fā)育11 個(gè)滑坡，可見人為活動(dòng)或工程活動(dòng)會(huì)加劇滑坡的發(fā)生。圖5b 顯示滑坡在相對(duì)海拔250 m 之前與數(shù)量呈正相關(guān)性，之后呈負(fù)相關(guān)性。相對(duì)高程較低處人類活動(dòng)和工程建設(shè)較多，對(duì)坡體穩(wěn)定性擾動(dòng)較多，這也是滑坡發(fā)育的主要原因。圖5c 顯示滑坡在坡向上分布相對(duì)均勻，說(shuō)明坡向?qū)^(qū)內(nèi)滑坡發(fā)育分布影響不大，數(shù)量上相對(duì)較多的主要分布在南向坡向，有23 處，LSAP=3.59，分析南向坡體相對(duì)容易產(chǎn)生滑坡的原因有三：（1）區(qū)內(nèi)夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)和東南風(fēng)，長(zhǎng)期處于風(fēng)向荷載作用下巖石更容易風(fēng)化而產(chǎn)生破壞（鄭永勝等，2007）；（2）降雨的來(lái)臨往往伴隨大風(fēng)，雨會(huì)直接沖刷坡體；（3）南向坡體更容易收到陽(yáng)光直射，每天獲得陽(yáng)光照射的時(shí)間較長(zhǎng)，晝夜溫差大，巖土體容易風(fēng)化。圖5d和圖5e顯示平面上凹型坡體和剖面上凸型坡體孕育滑坡的數(shù)量和LSAP百分比相對(duì)較高。平面上凹形坡數(shù)量占65.5%、LSAP=3.19，剖面上凸型坡數(shù)量占79.3%、LSAP=2.58。平面上凹形坡匯水能力較大，降雨時(shí)過(guò)多的雨水回流和下滲，引起滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度減少，容易失穩(wěn)，剖面上凸型坡上部較緩，下部較陡，坡度在垂直方向逐漸增大，坡下部相對(duì)于上部有臨空面存在，穩(wěn)定性較凹型和平面型要差一些。圖5f對(duì)礦區(qū)3.3 km 的道路旁11 個(gè)人為活動(dòng)影響的滑坡特征分析顯示：人為活動(dòng)影響的滑坡發(fā)生的坡度較大，81.8%發(fā)生在40°以上，比正?；禄瑒?dòng)的坡度（20°～45°）大，主要因修建道路開挖坡腳，使坡體變得陡峭；平面上發(fā)生滑坡地形曲率多為平面型坡體（63.6%），與正?；缕矫嫔弦园夹纹麦w為主有差異性，原因?yàn)樾藿ǖ缆窌r(shí)機(jī)械開挖坡體，為了使道路兩側(cè)坡體美觀，經(jīng)常開挖成平面型。

4 淺層滑坡的發(fā)生閾值

為獲取該區(qū)域滑坡發(fā)生的閾值，在已經(jīng)發(fā)生滑坡的鄰近坡體上尋找未發(fā)生點(diǎn)作為對(duì)照點(diǎn)，通過(guò)現(xiàn)有模型公式（1）～（6）做出淺層滑坡發(fā)生的地形條件判斷臨界值（圖6）以及結(jié)合地形條件和降雨條件的淺層滑坡預(yù)報(bào)閾值（圖7）。圖6 顯示基于地形因子的淺層滑坡發(fā)生概率大小的閾值Cr 為0.75 和0.45，即T＜0.45、0.45≤T＜0.75 和T≥0.75 分別對(duì)應(yīng)淺層滑坡發(fā)生的可能性小、中等和大。圖7顯示綜合地形條件和降雨條件的淺層滑坡發(fā)生概率大小的閾值Cr 為0.40 和0.21，即P＜0.21、0.21≤P＜0.40、P≥0.40分別對(duì)應(yīng)淺層滑坡發(fā)生的可能性小、中等和大。

圖6 淺層滑坡發(fā)生的地形條件Fig.6 Topographical factor of shallow landslides

圖7 結(jié)合地形和降雨條件的淺層滑坡發(fā)生閾值Fig.7 Rainfall threshold of shallow landslides based on topography and rainfall

閾值對(duì)應(yīng)的臨界降雨指標(biāo)（mm）由式（4）和式（5）聯(lián)立推導(dǎo)后按式（7）進(jìn)行計(jì)算（趙賓杰等，2021）：

式中：R*-臨界降雨指標(biāo)/mm，其它參數(shù)物理意義如前公式所述。

按照發(fā)生淺層滑坡的最低降雨閾值Cr＝0.21帶入公式（7），計(jì)算該區(qū)域可能發(fā)生淺層滑坡所需的一次最小降雨量為70 mm。一次降雨量指以降雨強(qiáng)度達(dá)到2 mm/h 為起點(diǎn)，連續(xù)6 小時(shí)均小于2 mm/h 為終點(diǎn)的這個(gè)過(guò)程中的總降雨量（王治兵，2015）。7∶00時(shí)一次降雨量為64.5 mm，基本接近公式（7）計(jì)算閾值70 mm，因此推測(cè)發(fā)生淺層滑坡的最早時(shí)間應(yīng)為7∶00以后，與通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)詢問(wèn)泥石流發(fā)生時(shí)間推測(cè)的滑坡發(fā)生時(shí)間在8∶30之前基本可以吻合，可見該結(jié)果可為該區(qū)域淺層滑坡的預(yù)警提供一定指導(dǎo)作用。

5 討論

在降雨和地質(zhì)條件相似的小區(qū)域，單一降雨事件會(huì)誘發(fā)許多淺層滑坡，為研究淺層滑坡的地形因素提供了有利的條件。雖然沒(méi)有綜合考慮滑坡形成的其它因素，但在小區(qū)域尺度上對(duì)單一地形因素的研究具有很大的優(yōu)勢(shì)。

臨空面不是淺層滑坡發(fā)生的必要條件，具體由滑坡發(fā)生的位置決定。研究區(qū)滑坡的位置具有以下特征：（1）大部分滑坡發(fā)生在斜坡中下部，很少有滑坡到達(dá)山坡頂部或山脊，這類不存在臨空面；（2）有少量滑坡存在臨空面，但臨空面高度過(guò)低（幾乎全部在2 m 以內(nèi)），它的作用就很小。圖8 顯示有無(wú)臨空面對(duì)滑坡地形因子T影響不大，因此本文滑坡的臨空面因子取F=0。

圖8 臨空面的作用Fig.8 The role of the free-face factor

由于缺乏收集該區(qū)域附近較多雨量站的降雨信息，我們使用了小時(shí)強(qiáng)度和累積降雨模型，而不是強(qiáng)度持續(xù)時(shí)間模型。參考現(xiàn)有關(guān)于淺層滑坡和淺層滑坡轉(zhuǎn)化泥石流等研究成果，降雨強(qiáng)度系數(shù)K=5.5是一個(gè)相對(duì)合適的系數(shù)，而不是最適合研究區(qū)域的系數(shù)，未來(lái)需要進(jìn)行更詳細(xì)的工作來(lái)驗(yàn)證K的合適值。由于收集了一個(gè)降雨站數(shù)據(jù)，因此使用了相同的降雨因子R，相對(duì)較多的降雨站數(shù)據(jù)會(huì)獲得更多的降雨因子R，這樣會(huì)增加閾值的準(zhǔn)確性。

6 結(jié)論

本文以2019 年6 月10 日大吉山社區(qū)流域發(fā)生的116處淺層滑坡為研究對(duì)象，通過(guò)野外調(diào)查、影像解析和GIS 分析等方法分析了淺層滑坡的發(fā)育特征，地形特征并采用現(xiàn)有預(yù)測(cè)模型計(jì)算了淺層滑坡發(fā)生閾值，主要得到以下結(jié)論：

（1）滑坡發(fā)育特征主要由滑坡面積、滑體厚度、體積和寬厚比等參數(shù)體現(xiàn)，分析表明該次降雨事件誘發(fā)的滑坡均為小型、淺層、形態(tài)以“寬薄型”為主的滑坡。

（2）滑坡發(fā)育的地形條件中滑坡坡度、相對(duì)高程、地表曲率對(duì)滑坡具有較明顯的控制作用。敏感區(qū)間為：坡度為20°～45°之間，相對(duì)高程為＜250 m，坡型平面以凹形為主，剖面以凸型坡為主。坡向和臨空面對(duì)淺層滑坡分布敏感性不強(qiáng)，人類工程活動(dòng)對(duì)滑坡發(fā)育的影響不容忽視。

（3）基于該區(qū)域發(fā)生滑坡和未發(fā)生滑坡對(duì)比，采用現(xiàn)有預(yù)報(bào)模型計(jì)算該區(qū)域淺層滑坡易發(fā)性預(yù)報(bào)閾值。綜合地形條件和降雨條件的預(yù)報(bào)閾值P＜0.21、0.21≤P＜0.40、P≥0.40 分別對(duì)應(yīng)淺層滑坡發(fā)生的可能性小、中等和大。

（4）利用淺層滑坡預(yù)報(bào)閾值計(jì)算，該區(qū)域可能發(fā)生淺層滑坡需要的一次最小降雨量為70 mm，該數(shù)值可為該地區(qū)淺層滑坡的預(yù)報(bào)預(yù)警提供理論指導(dǎo)。