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西部水电工程滑坡影响因素研究的重要成果

【摘要】:当滑坡受到外部因素的影响时,其时空发育规律必然也将发生改变。降雨对滑坡发育规律有着显著影响。Jakob等研究了加拿大哥伦比亚某地区不同密度、频率和规模的伐木活动对滑坡发育情况的影响,指出伐木活动使得滑坡发生的频率是其他未伐木地区的10倍[19]。综上所述,国内外学者在滑坡时空发育规律硏究方面已取得长足进展,但目前的研究并未考虑滑坡发育规律的时效性。因此开展滑坡发育规律相关研究需进一步考虑滑坡发育规律的时效性。

滑坡受到外部因素的影响时,其时空发育规律必然也将发生改变。国内外学者基于降雨、地震、库水位作用及其他人类工程活动等因素对滑坡时空发育规律开展了一系列研究。

降雨对滑坡发育规律有着显著影响。Guthrie等(2005)通过航拍数据解译了加拿大哥伦比亚温哥华岛西海岸范围内的201个碎屑流和泥石流,并基于GIS平台统计分析得出滑坡分布具有组团特征,与降雨风暴的分布存在因果关系[14]。Salciarini等(2006)建立瞬时降雨入渗和网格边坡稳定性耦合模型,对意大利中部某区域进行了浅层滑坡易发性分析,探讨了浅层滑坡在降雨影响下的发育规律[15]。Jemec等(2013)基于1990—2010年8次降雨事件的日降雨量和降雨强度数据,分析了该时期斯洛文尼亚某地区近400次滑坡发生记录,指出以降雨强度为阀值不能完全判定浅层滑坡的发生和失稳,滑坡的发育类型不同对降雨的响应情况存在差异[16]

地震在发生频率上要远小于降雨,但强烈地震一旦发生,其对某区域内滑坡时空发育规律的影响也将十分显著。许强等(2010)对汶川地震诱发的大型滑坡的分布规律进行了深入研究,认为其发育分布及滑动、运动方式表现出自身的特点,具体可归结为距离效应、锁固段效应、上下盘效应与方向效应[17]。吴俊峰(2013)通过对大渡河干流22处地震滑坡进行工程地质调查和分析后,得出这些滑坡多有规模大、滑源高、滑距远、有河流堰塞历史等发育特征[18]

人类工程活动在一定程度上也将影响滑坡的时空发育规律。Jakob等(2000)研究了加拿大哥伦比亚某地区不同密度、频率和规模的伐木活动对滑坡发育情况的影响,指出伐木活动使得滑坡发生的频率是其他未伐木地区的10倍[19]。张茂省等(2011)指出降水和人类工程活动是黄土滑坡的主要诱发因素,根据人类工程活动类型的不同,其对黄土滑坡的作用可分为斩坡型、灌溉型、水库型和堆载型等[20]

伴随水利水电工程大力发展而修建的水库工程,库区内库水位波动对水库滑坡的时空发育将产生重要影响。水位波动和降雨入渗引起的冲刷、软化作用和静动水压力等是影响滑坡发育的重要因素(Fujita,1977;中村浩之,1990)[21、22];殷跃平(2007)、Hu(2015)等分别研究了千将坪滑坡与朱家店滑坡变形模式,均认为库水和降雨的联合作用主导了水库滑坡的发育与变形破坏[23、24];Tang等(2015)研究指出地下水对软弱滑带的弱化作用以及顺层软质岩层和层间滑动带的存在是形成黄土坡滑坡的重要条件,强降雨与水位骤降加剧了滑坡前缘变形[25]。在水库滑坡主控因素研究方面,廖秋林等(2005)和吴树仁等(2006)研究认为地层岩性、地质结构和地形地貌等地质因素是滑坡形成的内在控制因素,水库滑坡演化主控环境因素主要包括库水位波动和降雨[26、27];王思敬(1996)研究认为蓄水引起的滑带土水理弱化和滑动面有效应力降低是诱发水库滑坡失稳的主要机制[28];王士天等(1997)指出,三峡库区一系列大型顺层老滑坡的失稳破坏由长江水位大幅度涨落引起的水岩作用所触发[29];Jian等(2009)研究表明三峡库区侏罗系红层滑坡的主控因素是岩体结构面、滑带土膨胀性和降雨的不利组合[30]

综上所述,国内外学者在滑坡时空发育规律硏究方面已取得长足进展,但目前的研究并未考虑滑坡发育规律的时效性。随着地质环境的改变和外界条件的变化,滑坡变形演化过程应是一个动态变化的过程,其发育规律也应具有动态变化的特点。因此开展滑坡发育规律相关研究需进一步考虑滑坡发育规律的时效性。