文章編號：1006-0081（2025）05-0027-07

0 引言

近年來，重特大滑坡堵江災(zāi)害鏈在中國西南山區(qū)時有發(fā)生，影響國家重大工程建設(shè)，危及人民生命財產(chǎn)安全。2000年，“4·9”波密易貢滑坡掩埋了下方公路，堵塞了藏布河道，形成堰塞湖，威脅到周邊近4000人生命財產(chǎn)安全，造成1.4億元人民幣的經(jīng)濟損失[1]]2017年， \"6?24\" 茂縣新磨村滑坡幾乎將新磨村全部掩埋，造成102人死亡或失蹤[2]。2018年，西藏4 ?₁₀?10^?γ 以及“ 11?3^′′ 白格兩次滑坡堵江，嚴重威脅到下游130萬人生命財產(chǎn)安全[3-4]。因此，如何對滑坡堵江的危險性進行計算和判別十分必要。

滑坡堵江災(zāi)害鏈實例表明，堵江堰塞湖及其潰決洪水可能造成比滑坡更為巨大的生命和財產(chǎn)損失。為預(yù)測滑坡堵江災(zāi)害鏈，逐步建立了半經(jīng)驗半理論的滑坡堵江判別式。柴賀軍等5建立了與單位時間滑坡入江土石方量密切相關(guān)的滑坡完全堵江判別式。Dal等[提出滑坡體積、密度、速度以及水的密度、深度等有關(guān)的無量綱入侵指數(shù)（DMI），當 DMIgt;1 ，可堵斷主河形成滑坡壩。Tacconi等[]通過統(tǒng)計分析提出了與滑坡體積和河谷寬度有關(guān)的形態(tài)阻力指數(shù)（MOI），判別滑坡是否會形成堵江。樊曉一等[8]基于中國西南地區(qū)降雨滑坡及‘ 5?12^′ 汶川地震滑坡數(shù)據(jù)，分別建立了地震和降雨滑坡水平運動距離的預(yù)測模型。黃健等[9]利用Boruta算法篩選出滑坡體積、面積、高差、長度及河寬共5個地貌特征參數(shù)，基于特征參數(shù)建立了滑坡堵江形成的預(yù)測模型。目前對滑坡堵江問題的研究考慮的因素較為單一，且沒有綜合考慮多因素對滑坡堵江的影響。而且，前人研究表明降雨和地震等誘發(fā)因素[10-13]以及河谷形態(tài)與滑坡堵江密切相關(guān)，并應(yīng)于泥石流堵江預(yù)測中[14-17]，但是少有文獻將此類因素作為堵江判別的因子之一。

本文通過分析滑坡堵江的災(zāi)害鏈模式，提出將滑坡規(guī)模、滑坡滑距、滑坡沉積能力和河水侵蝕能力、滑坡誘發(fā)條件、河谷坡度等滑坡堵江致災(zāi)因子分為堵江決定因素和堵江影響因素兩大類，綜合考慮多因子對堵江的貢獻，并通過層次分析法賦予權(quán)重比，建立滑坡堵江災(zāi)害鏈的判別公式，為分析滑坡堵江災(zāi)害鏈提供指導(dǎo)。

1滑坡堵江災(zāi)害鏈

1.1概述

滑坡堵江是指山區(qū)沿江兩岸斜坡體在地震、降雨、冰川融雪等外部營力作用下失穩(wěn)堵塞河谷并形成堰塞壩[18]。災(zāi)害鏈的形成、轉(zhuǎn)化、致災(zāi)和威脅全過程包括災(zāi)源體、節(jié)點轉(zhuǎn)化、運動、災(zāi)情和險情5個方面。災(zāi)源體啟動后，在一定條件下轉(zhuǎn)化為其他災(zāi)種，節(jié)點與節(jié)點之間的連接是通過災(zāi)害體的物質(zhì)運動完成的，如碎屑流的高速遠程運動連接著崩滑源和堰塞壩。堰塞壩堆積于河道內(nèi)形成堰塞湖，淹沒湖區(qū)產(chǎn)生災(zāi)情，堰塞壩可能潰決，潰決后堰塞湖水轉(zhuǎn)化為洪水同樣產(chǎn)生險情[19]（圖1）。

1.2 滑坡堵江主要特征

西南山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害鏈形成特征，按照原生地質(zhì)災(zāi)害類型進行分類，可分為滑坡型災(zāi)害鏈、崩塌型災(zāi)害鏈及泥石流型災(zāi)害鏈。在高山峽谷區(qū)，受地質(zhì)構(gòu)造以及地形影響，容易發(fā)生滑坡堵江現(xiàn)象。滑源區(qū)與河川之間存在巨大的高差，滑坡在運動過程中重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為動能，使滑坡更容易沖上對岸，增加了滑坡堵江事件發(fā)生的可能性[20]?；w轉(zhuǎn)化為堰塞壩的過程通常表現(xiàn)為一次快速堵江，隨后形成堰壩，具有隱蔽性特征，難以及時發(fā)現(xiàn)，大大增加了堵江危險性。入江速度、動能和勢能等因素影響堰塞壩形成的概率，當入江速度越低，物質(zhì)狀態(tài)越松散，越不容易形成堰塞壩。當啟動動能和勢能越大時，運動時臨空方向越好，滑移面摩擦阻力越小，能量損耗越低，最后所獲得的入江初速度越大，能形成堰塞壩體概率越大[5]。堰塞壩形成后不僅造成經(jīng)濟損失，還會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負面影響，包括淹沒區(qū)域、破壞基礎(chǔ)設(shè)施和植被，以及對河床演化的影響。滑坡堵江形成的堰塞壩往往屬于不穩(wěn)定壩，壩體潰決引發(fā)的洪水具有突發(fā)性、流量大、洪峰高、流量過程暴漲暴落、破壞力強及災(zāi)害波及范圍廣等特點[21]。

2 致災(zāi)因子分析

滑坡堵江過程是一個滑坡體與溝谷、河流相互作用的復(fù)雜過程[22]，具有短暫性和突發(fā)性。滑坡體高速滑動到堆積成壩的過程受到多因素影響。首先，重特大滑坡需要具有足夠物質(zhì)規(guī)模，這是形成堰塞壩的重要條件之一，只有入江滑坡體大于最小堵江閾值，滑坡體才可能形成完全堵江；其次，滑坡滑動方向前方須有江河，并且滑坡具有足夠的動量支撐其入江；最后，在滑坡入江過程中，滑坡體在主河中的沉積能力大于主河水流的侵蝕能力才能截流堵江成壩，而不至于滑坡體在沖人江中時難以抵抗主河的強水動力導(dǎo)致滑坡碎屑體被帶走。這3個條件是滑坡堵江的必需條件，只有同時滿足才有可能形成堵江。

除此之外，降雨和地震也起到了重要作用，二者不僅是滑坡啟動誘發(fā)因素[23]，還起到了提供更多物源、增大運移距離的作用。同時，滑坡堵江的形成也受到地形條件的影響，江河凹岸、岸坡、陡崖等深切河谷地帶，創(chuàng)造了臨空面條件[24];此外，滑坡巖土體通常坡度較陡，為滑坡啟動提供較大動能，因此重特大滑坡堵江常常發(fā)生在西南高山峽谷地區(qū)（圖2）。

本文在綜合考慮滑坡規(guī)模、滑坡運動距離、河床水動力條件等滑坡堵江決定性因子的基礎(chǔ)上，將影響滑坡規(guī)模及河水流速的降雨和地震條件，以及影響滑坡入江和河流相互作用的河谷地形作為堵江影響因素進行分析討論，基于層次分析法對因子賦以權(quán)重比，以反映滑坡堵江的特點。

2.1 堵江決定因素

滑坡堵江決定因素可主要分為滑坡滑動距離、滑坡人匯規(guī)模與最小堵江閾值以及滑坡體沉積能力與河流侵蝕能力3類（圖3），滑動距離由滑坡啟動速度以及地形限制作用決定，只有當滑坡能夠運移到江中，在水動力條件下沉積下來，并且達到堵江規(guī)模才能形成堵江災(zāi)害鏈。

由于滑坡滑動過程中受到較多因素的影響[25]，滑坡能量難以準確計算，而且滑坡運移速度是非均一性的[26]。在滑坡沿滑動方向前進過程中，滑坡運動方向非水平，還有垂直方向分量。本文通過研究滑坡滑距與滑坡到江河的距離，分析滑坡體是否具有足夠的能量形成滑坡體堵江。本文采用沙伊德格爾基于質(zhì)量運動學(xué)提出的等價摩擦系數(shù)法計算：

式中 ?f 為等摩擦系數(shù)； a=-0.15666，b=0.62419;V為滑坡體積， m³ 。

基于海姆的經(jīng)驗公式可計算出滑坡最大滑動距離：

式中： L_max 為滑坡最大滑距， m;H 為滑坡前緣與后緣的垂直落距， m ： f 為等摩擦系數(shù)。

通過計算滑坡入?yún)R規(guī)模與最小堵江閾值之間的關(guān)系，可分析滑坡規(guī)模是否滿足堵江條件，并分析滑坡堵江的狀態(tài)。通過的經(jīng)驗公式[27-28]計算滑坡入?yún)R規(guī)模：

V=0.074V_L^1.45

式中： V 為滑坡入?yún)R規(guī)模， m³ 5 V_L 為滑坡水平投影面積，m。

滑坡最小堵江閾值 V_min 采用式（4）計算。該公式由柴賀軍等根據(jù)國內(nèi)外特殊典型滑坡壩壩體特征和河床條件[28.30]得出。

V_min=H_r²×B_r（7-0.5ctgφ_s）

式中： V_min 為最小堵江閾值， m³;H_r 為河深， m;B_r 為河寬， m;φ_s 為飽水巖土體的內(nèi)摩擦角， （^°） 。

西南高山峽谷地區(qū)河流水動力條件較強，在滑坡入江過程中，巖土體并不會全部沉積下來，由于江河的侵蝕作用，部分巖土體逐漸被分解帶走。如果入江巖土體土石方量過小，沉積速率小于河水侵蝕速率，滑坡壩將難以形成。因此，應(yīng)充分考慮河水動力特征對堰塞壩形成的影響。在河谷兩岸發(fā)生的滑坡并非都會造成完全堵江，河谷寬度、河水流量對滑坡堵江具有控制作用[29]。本文采用柴賀軍提出的河床水動力條件計算方法，綜合考慮河水流速、河床坡度角以及河水重度，計算滑坡與河流水動力的相互作用：

滑坡體入江條件：

水流條件：

Q_inJ=Q_r×γ_wtanβ

式中： Q_s 為單位時間入江土石方量， m³/s Q_r 為河水流量， m³/s;γ_w 為水的重度， n/m³;β 為河床坡度角， （^°） ：γ_s 為滑坡體重度， n/m³ 。

2.2 堵江影響因素

堵江影響因素可分為降雨地震和強降雨等誘發(fā)因素以及河谷地形條件，其中，降雨地震和強降雨等誘發(fā)因素是滑坡的重要激發(fā)動力因素，對滑坡堵江具有重要控制作用。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在發(fā)生滑坡堵江的案例中，由強降水和地震導(dǎo)致的占比最大，而自然原因形成的位于第三位，人為原因?qū)е碌幕露陆欢郲30]

地震沖擊會破壞巖石結(jié)構(gòu)和劣化巖體強度，對于含水坡體，巖體結(jié)構(gòu)的破壞可能會導(dǎo)致坡體內(nèi)裂隙水的滲入，由此產(chǎn)生超孔隙水壓力等，降低坡體的穩(wěn)定。同時，地震會破壞巖體結(jié)構(gòu)疏松巖土體，為堵江提供了更多的物質(zhì)。降雨對于滑坡堵江的影響主要為兩方面：強降雨入滲導(dǎo)致坡體自重增加，滑坡滑面由于水的軟化作用而被弱化以及產(chǎn)生超孔隙水壓力等[31]；水的入滲降低了滑坡體滑動方向的摩擦力，滑坡體在強降雨條件下容易向滑動方向運移，但是由于強降雨的作用，河水流量會顯著增加，導(dǎo)致河水的侵蝕能力增加。人類活動造成的滑坡堵江案例較少，這是由于此類滑坡一般能得到及時治理，且滑坡體積的方量通常較小，不足以導(dǎo)致堵江。其他如西南高海拔地區(qū)的凍融循環(huán)造成巖體變形破壞[32或火山噴發(fā)導(dǎo)致的滑坡堵江事件也較少，這是因為該類事件的發(fā)生周期較長，低于降雨或地震的發(fā)生頻率。

本文利用羅輝等[33]對近10a來中國發(fā)生有記錄的106個滑坡堰塞壩案例進行統(tǒng)計分析，針對誘發(fā)條件對滑坡堵江的貢獻進行取值。結(jié)果表明： 90% 以上滑坡堵江案例由地震和降雨觸發(fā)，其中，地震觸發(fā)案例更是占統(tǒng)計樣本的 66.7% ，強降雨觸發(fā)案例占統(tǒng)計樣本的 26.9% ；自然原因形成案例占統(tǒng)計樣本的 5.6% ，人為原因?qū)е碌幕露陆咐齼H占統(tǒng)計樣本的 0.9% 。

山谷形狀控制著山體滑坡的運動條件，堰塞壩大多形成于高山峽谷，大項形態(tài)不規(guī)則，山谷形狀對大壩的橫向和縱向形態(tài)都有影響。在梯形和V形山谷中，如果速度足夠大，滑坡可以爬到山谷的另一側(cè)并形成凹陷的向上壩面。如果山體滑坡速度不足，則無法爬到山谷另一側(cè)。矩形山谷的地形不利于山體滑坡運動，因此，滑坡體很難爬到山谷的另一邊形成堰塞壩。

研究發(fā)現(xiàn)，岸坡、江河凹岸、陡崖等臨近江河的地形往往易形成堵江，而且岸坡坡度為 30^°～45^° 時，為滑坡的高速運動提供了前提條件，易形成滑坡壩；其次是 20^°～30^° 緩坡地帶。當坡度大于 45^° ，過于高陡的坡度反而不易形成滑坡堵江，推測是由于災(zāi)害以崩塌的形式發(fā)生，碎屑體具有更大的能量但速度分量主要集中于垂直方向，在水平方向的運動不能夠沖入江中?；谇叭说某晒鸞34]，結(jié)合專家經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，初步分析滑坡堵江在不同坡度的分布服從正態(tài)分布，據(jù)此對不同范圍坡度進行賦值（表1）。

3 危險性判別方法

3.1 判別模型

綜合分析造成堵江的滑坡因子與地質(zhì)環(huán)境條件，采用基于影響因素權(quán)重的疊加計算方法，提出滑坡堵江危險性判別模型：

式中： E 為堵江指數(shù)； R（i） 為各因子權(quán)重值（通過層次分析法得出）； X_i 為致災(zāi)因子在歸一化處理后的取值。其中，對堵江影響因子進行無量綱化，對于滑坡規(guī)模、滑坡滑距以及與河床水動力條件的相互作用，采用閾值法和危險度分級法綜合歸一化處理（表2），根據(jù)該方法可以在體現(xiàn)各個因子對滑坡堵江的貢獻率條件下較好地收斂各個參數(shù)。

3.2 權(quán)重計算

本文選取滑坡規(guī)模（X1）、滑移距離（X2）、河床水動力條件（X3）、河谷坡度（X4）、誘發(fā)條件（X5）作為滑坡堵江致災(zāi)因子。采用層次分析法量化每個影響因子的影響程度，通過層次分析法中的層次單排序，分析各致災(zāi)因子對滑坡堵江的貢獻程度，如表3所示。

表3滑坡堵江權(quán)重比分析及一致性檢驗

進行層次單排序之后，需要對矩陣 A 進行一致性檢驗。本文通過計算得到 CI=0，CR=0，RI=1.12 λ_max=5 。矩陣 A 一致性較好，取對應(yīng)于該矩陣最大特征值 λ_max 的特征向量 A^′ 作為致災(zāi)因子權(quán)重：

將 A^′ 的各致災(zāi)因子權(quán)重代入式（9），建立滑坡堵江危險性判別式：

0.06D+0.06Y）×100%

式中： L^′ 為后緣距河距離， m;D 為河谷坡度堵江貢獻取值； Y 為堵江滑坡誘發(fā)因素貢獻取值。

參考地質(zhì)災(zāi)害危險性劃分標準，采用自然斷點法將滑坡堵江危險性劃分為5級（表4）。

4 實例應(yīng)用

4.1 白格滑坡概況

2018年10月和11月，位于四川廿孜白玉縣與西藏江達縣交界處的白格村短時間內(nèi)連續(xù)兩次發(fā)生滑坡堵塞金沙江。本文以自然形成并泄流的金沙江4 10?10^? 白格滑坡堵江事件為例，以下所述白格滑坡特指此次滑坡堵江事件。白格岸坡位于金沙江峽谷段右岸，滑坡段地形高差達 780m （圖4（a）），歷年平均降水量 626.6mm ，多年平均氣溫 8.0°C 。

滑坡堆積物自然休止角約為 34^° 。滑坡總體積量約為 3.0×10⁷m³ ，滑坡體進入金沙江形成滑坡堰塞壩的體積量約為 2.795×10⁷m³ ，滑坡平面形態(tài)呈長舌狀，滑坡平面面積達76.7萬 m² ，滑坡縱向長約1300m（圖4（b））。

白格滑坡滑動面傾角整體上是上緩下陡，在海拔3 400m 以上滑動面傾角平均約為 31^° ，在海拔3400m 以下坡度平均約為 39^° ，總平均滑動面傾角約為34^° 。如圖5所示，金沙江河道呈現(xiàn) ΔV 形，底部寬約150m ，左岸坡角約為 35^° ，右岸坡角約為 3^° ，河床坡度角為 2.34^° 。白格滑坡自形成至自然泄流的 43h 內(nèi)，金沙江來水流量約為 800m³/s^[37] 。白格滑坡堵江主要參數(shù)如下：

滑坡體入江體積量 （20 2.795×10⁷m³ （20 飽水巖土體的內(nèi)摩擦角 （204號 34^° （204號 單位時間滑坡入江量 217620m³/s 金沙江流量 800m³/s （204 河谷底寬 150m 河床坡度 2.34° 河谷坡度 28.5° 后緣距河流距離 1300 m 滑坡前后緣高度 780 m

4.2 堵江預(yù)測

陳語等[38]針對溝谷型滑坡堵江災(zāi)害的特點，提出滑坡規(guī)模、滑坡速度、滑坡滑距作為堵江災(zāi)害的決定因素，而溝谷水沙運動規(guī)律（入?yún)R物質(zhì)特征、入?yún)R角、入?yún)R坡度與主河比降）為影響因素。通過層次分析法計算各因素權(quán)重比，建立溝谷型滑坡堵江公式，計算得到堵江發(fā)生可能性 K 雖然公式充分考慮了滑坡強度特征，但忽略了河床水動力條件對滑坡堵江的影響。本文在充分考慮滑坡特征的條件下，分析河水流速和河床條件對滑坡堵江的控制作用，提高了模型的準確性。

通過已發(fā)表文獻獲取白格滑坡堵江相關(guān)參數(shù)，計算得出滑坡入江條件為 4.67×10⁵m³/s ，河水動力條件為 4.97×10⁴m³/s ，河谷坡度 34^° ，取值0.68、誘發(fā)因素為降雨，取值0.26，采用提出的模型進行計算。結(jié)果表明：白格滑坡的堵江可能性高達到 94.31% ，堵江危險性極高，且白格滑坡規(guī)模（2800萬 m³ ）遠遠大于最小堵江閾值（41.5萬 m³ ），理論滑坡滑距（62000m）遠大于河寬 + 后緣距河流距離（ 1450m） ，屬于完全堵江。陳語的模型計算結(jié)果為 88.98% [38]，結(jié)合白格滑坡實際情況，驗證了本文所提出的滑坡堵江預(yù)測模型的合理性。

5結(jié)論

（1）通過系統(tǒng)分析滑坡堵江的特點，結(jié)合前人的研究成果，提出滑坡入?yún)R規(guī)模、滑坡滑距、河床水動力條件共同決定滑坡堵江，滑坡誘發(fā)因素、河谷地形等也是滑坡堵江的影響因素。

（2）針對滑坡堵江災(zāi)害鏈的動力學(xué)特征，利用AHP層次分析法計算各因素權(quán)重，滑坡規(guī)模是滑坡堵江的主要控制因素，權(quán)重比占0.57，誘發(fā)因素和河谷地形占比較小，但起到了增大危險性評價結(jié)果的作用，并基于此建立滑坡堵江危險性判別模型。

（3）滑坡堵江可以分為完全堵江和不完全堵江兩種，白格滑坡規(guī)模（2800萬 m³ ）遠遠大于最小堵江值（41.5萬 m³ ），理論滑坡滑距（ 62 000m 遠大于河寬 + 后緣距河流距離（ 1450m） ，表明白格滑坡具有完全堵江的極高危險性。

本文通過白格滑坡“ 10?10^? ”堵江實例證明模型具有較高的準確性，但是基于檢驗數(shù)據(jù)有限，模型的通用性尚待進一步檢驗。

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（編輯：李慧）

Study on hazard determination method of major landslide -dammed lake disaster chains considering multi -factors

YANG Huayang1，XU Xiangning1，JIANG Tao2，CUI Shenghua2，ZHANG Liangxi3，KONG Decai3 （1.The2th Geological BrigadeofSichanProvince，Chengdu610830China；2.StateKeyLaboratoryofGeohazardPreventionand GeoenvironmentProtectionofChengdu UniversityofTechnology，Chengdu1oo59China；3.The4thGologicalBrigadeofSichan Province，Chengdu 611100，China）

Abstract：To predict landslide-dammedlakedisaster chains more comprehensivelyandaccurately，the basiccharacteristics of these disaster chainswereanalyzed.It was proposedthat landslide damming isnotonlyinfluenced bydecisive factorssuch as landslide volume，sliding distance，andriver erosioncapacitybutis alsocloselyrelated to influencing factors such as landslide triggers and vally topography.The Analytic Hierarchy Processwas used to assess the damming contributionof each hazard factors，leading tothe establishmentofarelativelyaccurateandcomprehensiverapidrisk assessment formula for landslide-dammed lake disasterchains.Inthis formula，landslide volume has a weight of 0.53， making itthe most significant contributing factor todamming，while triggering factors and valeyslope increase the landslidehazard level.Therisk assessmentof the2O17Baige landslide damming eventshowed that thelandslidevolume （28 million m³ ）far exceeded the minimum damming threshold （ ），and the theoretical sliding distance （62 000 m）was much greater than the river width plus the distance from the rear edge to the river （ 1450m ）. These results indicated thatthe Baige landslideposedan extremelyhigh risk ofcomplete river blockage.The modelcan efectively predict large-scale landslide damming eventsand holds scientific value for disaster prevention andcontrol of landslidedammed lake disaster chains in high -mountain canyon regions of southwestern China.

Key words： disaster chain; landslide-dammed lake；hazard assessment; Analytic Hierarchy Process； Baige landslide