白龙江上游黑多间歇性慢速滑坡的特征、过程与驱动机理研究

慢速堆积体滑坡是白龙江中上游流域常见的一种地质灾害,具有滑移速度慢、持续时间长的特点,因瞬时灾难小而未受重视。慢速滑坡长期持续的滑动为我们研究其过程与机制提供了难得的机会。本文以白龙江上游、迭部县黑多村慢速滑坡为研究对象,通过现场调查与访问、多期高清遥感影像解译、降雨数据分析和室内岩土力学实验,描述了黑多慢速滑坡形成的地质环境条件、变形破坏特征,研究了慢速滑坡的运动演化过程,探讨了慢速滑坡的形成机理、驱动因素,以及未来发展趋势。研究表明:(1)黑多慢速滑坡属狭长沟道型浅层堆积体滑坡,体积约30.5×10^(4)m^(3),启动前已经具有滑坡体、滑带土、滑床3层结构,滑带土细颗粒含量高、富含黏土矿物、塑性强;(2)黑多慢速滑坡近期至少历经3次显著滑动,分别为20世纪90年代和2020年7~8月间由持续性降雨诱发的滑动,以及2008~2010年间由2008年汶川大地震叠加降雨诱发的持续性滑动;(3)上部平缓沟道内的滑体受降雨渗流驱动发生牵引式滑动,下部平缓沟道内的滑体受中上部滑体加载及降雨驱动而发生推移式滑动;(4)黑多慢速滑坡表现出启动-运动-停滞循环的间歇性滑动特征,富含页岩、板岩风化物的软弱岩土体和滑动带是慢速滑坡发育的内在基础,持续性降雨软化滑动带、地震与降雨叠加降低滑体刚度以及崩滑体加载是慢速滑坡加速启动的主要外部驱动力,低重心、缓滑面、前缘阻塞等地貌特点是滑坡维持慢速并暂时停滞稳定的可能机制;(5)未来沟道内滑坡体仍然会再次发生类似的慢速滑动,但是左侧体积约10.5×10^(4)m^(3)的滑坡和18.5×10^(4)m^(3)的变形体可能会进一步失稳而堵塞主沟,引发大规模、高速堵溃型泥石流,威胁下游村庄和省道安全。本研究对认识白龙江流域同类滑坡灾害的演化过程、机制及灾害防治工作具有重要的参考意义。

舟曲虎家崖滑坡直接转化泥石流的特征、过程与机理研究

滑坡直接转化而成的泥石流通常比滑坡本身运移距离更远,波及范围更广,危害也更严重,但目前相关转化机制及其影响因素的研究较少。2020年10月20日位于白龙江左岸、甘肃省舟曲县的虎家崖暴发小型泥石流,侵入省道313,威胁毗邻村庄。通过现场调查、室内岩土试验、遥感解译和降雨资料分析,本文对虎家崖泥石流形成的地质环境条件、运移及堆积特征等进行了调查,研究了浅层滑坡失稳并直接转化为泥石流的主要特征、过程、影响因素及其形成机理,探讨其未来发展趋势。研究表明:(1)虎家崖上游狭长沟道堆积体受到长达19 d、累计98.5 mm的持续性降雨的激发而发生慢速滑坡,区域强震造成的坡体结构损伤对滑坡发育也有贡献。(2)滑坡后段与滑坡前缘的剪出部分在运动过程中直接转化为泥石流,但中段滑坡体则维持剪切滑动。(3)转化过程受滑坡前缘剪出土体饱水程度、沟道坡度与落差以及地表径流等因素的影响。(4)虎家崖狭长沟道后缘可能因毗邻泄流坡滑坡活动牵引而破坏,同时上游沟道残余滑坡体与灰岩崩塌体、出口右侧残余滑坡体可能受降雨、地震等激发而失稳,再次转化为泥石流,威胁沟道下方虎家崖村和省道S313。

北京怀柔7·16暴雨泥石流发育特征与形成机理

2018年7月16日北京怀柔云蒙山地区突发山洪泥石流灾害,国道G111和省道S310多处毁损,周边4个乡镇506人被迫紧急转移。本文通过灾害发生前后高清卫星影像解译和现场详细调查,研究了区域内典型泥石流沟的地形地貌特征和松散固体物质来源,分析了泥石流形成的降雨激发条件,估算了容重、流速、流量等重要参数,并基于沟床块石稳定性分析改进了泥石流启动与降雨强度之间的关系式。研究表明,怀柔7·16泥石流属极端气象条件下短历时强降雨所激发的稀性泥石流,在连续2h降雨条件下,其临界激发雨强不低于8~15mm·h^(-1),物源主要来自于沟床堆积物的揭底输移,沟床岸坡松散堆积体侧蚀增加了物源补给,强降雨条件下很可能再次发生类似规模的泥石流。该研究可对今后区域内泥石流的防灾减灾工作提供参考。