长江三峡库岸带崩滑灾害的预测与预防

52-56,2010

地　质　学　刊第34卷　第1期

doi:10.3969/j .issn .167423636.2010.01.52

长江三峡库岸带崩滑灾害的预测与预防

杨达源,李徐生,韩志勇,陈英勇,黄　典

(南京大学地理与海洋学院,江苏南京210093)

摘要:三峡水库蓄水后,库区水位的大幅度上涨及水位变动带(消落带)的形成等一系列因素将导致原谷坡地貌过程发生较大的变化。通过长期的野外考察认为,除了原有的几百处大大小小的崩塌滑坡堆积体以外,在今后的库岸再造过程中,必定还会发生大量的崩岸或塌岸事件,对沿岸局部地段的生态安全、工程安全与移民城镇家园的安全将构成较严重的威胁。对三峡水库库岸带各种堆积物的不稳定性及其危害方式和程度进行了评价,并对这些地段的开发利用提出了建议。

关键词:三峡库区;滑坡灾害;预测预防;评价

中图分类号:P694;P642121 文献标识码:A 文章编号:1674-3636(2010)01-0052-05

收稿日期:2009-10-12;修订日期:2009-10-21;编辑:陆李萍

作者简介:杨达源(1941—),男,江苏武进人,教授,博士生导师,长期从事自然地理学与地貌学的教学与科研工作.

0　引　言

在长江干流长期的深切作用下,长江三峡两岸发育了大量的岩壁陡崖与岩块碎屑陡坡,同时还有大大小小几百处崩塌滑坡堆积体(图1)。长江三峡水库蓄水后,库区水位将从海拔66m ～160m 普遍上

升到170m ～175m ,并且在145m ～175m 之间将成为水库水位的变动带(消落带)。与此同时,长江三峡库岸总长将超过1500km 。可以预见,今后几十年,在三峡地区这样复杂的地质地貌条件下,水库蓄水及其库岸再造过程对原来的长江河谷谷坡的地貌过程将产生深刻的影响,沿岸局部地段的生态安全也将面临严重威胁。

图1　长江三峡水库库区的水位变动示意图

1　库岸带堆积物不稳定的主要影响

因素

111　长江深切较快,库岸带岸坡较陡且岸坡岩块被

卸荷拉裂 根据长江三峡阶地的分布,估算出近10多万年以来,长江河谷的深切速率达到8111c m /ka,其中,重

庆附近10万年的下切速率为8010c m /ka 、近几万年

来达到9214c m /ka;忠县附近为7910c m /ka;奉节附近为7511c m /ka;三峡大坝坝址附近为7413c m /ka 。这么快的下切速率,导致三峡河段的谷坡普遍偏陡,尤其是坡脚部位,一般情况下坡度都在30°。

长江的快速深切,不仅导致岸坡坡度较陡,而且导致岸坡岩石产生卸荷拉裂。岩石山丘被拉裂后,有的

第34卷杨达源　等:长江三峡库岸带崩滑灾害的预测与预防53

称“裂口山”,有的称“危岩”(图2),所示滑坡与危岩的成因及长江快速深切和岸坡的卸荷拉裂有密切关系。

图2　三峡两岸几处岩石滑坡与山体裂口剖面图

Ⅰ2嘉陵江口镇江寺拉裂裂块滑移;Ⅱ2巫山横

石溪拉裂裂块与裂块滑移;Ⅲ2链子崖裂块

12地面裂口与裂缝;22二叠系下部的煤层;

32堆填土;42钻孔编号;52崩塌滑坡体

112　岸坡物质结构的脆弱性

三峡库区岸坡绝大部分由上三叠统和侏罗系碎屑岩构成的陡坡。碎屑岩容易发生张裂。长英质砂岩与中薄层粘土岩或粘土质粉砂岩相间,砂岩层风化破碎多成棱块状,粘土岩层风化为易吸水而性状多变且富塑性的土质层。因此,三峡库区岸坡的基本特点就是岩体破碎,堆积物稳定性差,易发生碎屑物质的蠕动和崩塌滑坡。

113　多暴雨冲刷并诱发崩塌滑坡

长江三峡地带多年平均的年降水量普遍超过1000mm,而且如神农架、巫山及齐岳山等有许多山区是暴雨中心,暴雨是三峡库区泥石流滑坡活动的主要诱发因素。据在云阳县一些地方的监测,连续降水量超过200mm之后,就会有越来越多的滑坡发生。1981年四川及重庆地区的大暴雨,曾导致几万处滑坡活动。

114　水库的蓄水与水位的上升及对岸坡堆积物的浸泡

库岸地带,原本都是粗碎屑堆积,如危岩块、残坡积、崩塌堆积或者滑坡堆积,在水库水位上升与库岸再造情况下,水的浸泡消弱了粗碎屑堆积物颗粒之间的凝聚力,且大大降低了堆积物上下层之间的摩擦阻力,所以就容易诱发坡地上不稳定堆积物发生塌岸或滑坡等。2006年的秭归千江坪滑坡就是在三峡水库水位上升到140m情况下发生的,主要是由于阻挡古滑坡的岩块被水泡了之后,大大降低了摩擦阻力的缘故。

115　较厚的细颗粒堆积物在雨后易发生蠕动三峡库区岸坡地带,如崩塌滑坡堆积体的前端往往会出现扇形较细颗粒堆积,再如宽缓坡段的坡积往往也有较细颗粒构成,虽然它们的成因类型不同,但在雨水浸泡情况下,一般都会发生顺坡蠕动,由于蠕动速度不均匀会造成地面开裂与局部沉陷等现象,特别是对房屋、河道、公路等会产生严重破坏。

116　三峡河谷谷坡自上而下物质运动方式的变化图3是在笔者关注某些滑坡难以治理情况下所发现的现象,重庆市巴东县长江左岸的大坪附近,谷坡上段为岩壁陡崖,经常发生崩塌而慢慢后退;谷坡中段为崩塌的岩块碎屑物质在下垫的细碎屑残坡积层之上慢慢向坡下蠕动;蠕动物质在谷坡下段的上部不断积累,由此而经常发生向长江江心的滑坡活动。117　盖房、筑路等工程的影响

在三峡库区岸坡上的盖房、筑路等人为活动与工程建设,通常都要切坡和平整地面。人为的切坡会切出又高又陡的临空面,促进崩塌滑坡的发生。2005年在武隆县城发生的滑坡,就与切坡及不规范的护坡工程有关。

2　库岸带堆积物质运动的主要方式

库岸带堆积物质运动的主要方式有崩塌或坍塌(R col)、滑动(R del)、蠕移(R cre)、沉降或沉陷(R dep)、碎石流与泥石流(R fl)、洪冲(R p l)垮塌等6种方式。211　崩塌或坍塌(R col)

坍塌是边坡上堆积物的前缘部位,在重力作用下发生倒塌、错落或坍塌;人工弃土以及厚层残坡积物结构松散,在坡面流水的侵蚀冲刷下,也容易发生坍塌。岩崖发生崩塌后退,在崖壁的下部形成倒石堆。212　滑动或滑移(R del)

滑动是指边坡上的堆积物在重力作用下发生滑动或滑移。三峡库区岸坡地带有几百处规模比较大的滑坡(表1、表2、图3)。1985年发生在长江北岸秭归新滩的大滑坡,体积达6000×104m3,一时间曾将长江江面堵塞2/3。