摘要：強震極易誘發(fā)山區(qū)災(zāi)變性的泥石流過程，但需輔以必要的地貌、地質(zhì)、水文或氣候條件。2023年積石山地震誘發(fā)的青海省民和縣中川鄉(xiāng)泥石流，因其導(dǎo)致大量人員傷亡而備受關(guān)注?；趯χ写ㄠl(xiāng)泥石流溝谷及其周邊區(qū)域的綜合考察，包括地貌與第四紀(jì)地質(zhì)特征、天然剖面、泥石流物源和堆積物的顆粒度、顆粒形狀特征，以及災(zāi)前衛(wèi)星影像和災(zāi)后多型號無人機航攝的多尺度地貌形態(tài)等，文章對災(zāi)害過程特征、影響因素以及未來防控進行初步的分析和討論。泥石流在溝谷處的侵蝕程度、堆積厚度及空間分布等特征表明，物源區(qū)主要集中在草灘村上游右岸支溝源頭。物源區(qū)地層豐富的細(xì)砂和傳統(tǒng)提灌耕作方式，為強震動下滑塌觸發(fā)提供了有利條件。現(xiàn)場調(diào)查表明，物源主要通過群發(fā)式淺層（2～3 m）滑塌進行補給，并在運移過程中不斷破碎和分散；淺部穩(wěn)定隔水層的存在和泉水的出露，為源區(qū)物質(zhì)提供持續(xù)的水源補給，最終形成流動性的泥石流。災(zāi)前流通區(qū)谷地橫、縱剖面復(fù)雜，局部存在小水塘和溝道阻塞的情況，增加了泥石流的陣發(fā)性和破壞能力。現(xiàn)場殘余堆積物和淤泥痕跡的空間分布特征表明，本次泥石流具有典型的栓流式特征，表現(xiàn)出黏度極大的特點。擁堵導(dǎo)致泥石流淤高和規(guī)模持續(xù)擴大，持續(xù)增加的勢能最終導(dǎo)致泥石流沖破谷地障礙繼續(xù)流動，沿途侵蝕和堆積時有發(fā)生。堆積區(qū)地形的進一步展開，導(dǎo)致泥石流更容易發(fā)生分散和堆積，因此，位于堆積區(qū)谷地內(nèi)的民宅受災(zāi)最為嚴(yán)重。此外，由于寒冷天氣和夜半發(fā)震，以及群眾對災(zāi)害性質(zhì)缺乏認(rèn)知等原因，也在一定程度上加劇了本次泥石流災(zāi)害的嚴(yán)重程度。鑒于黃河上游地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境類似于官亭盆地的中小盆地眾多，人居環(huán)境及人地關(guān)系也都相近，可結(jié)合本次災(zāi)害特點，有步驟地開展災(zāi)害調(diào)查和排查工作。在此基礎(chǔ)上，針對已識別的高風(fēng)險隱患點，定期開展巡查排查，加強重大災(zāi)害風(fēng)險的預(yù)測和預(yù)警。同時，加強宣傳和科普，提升公眾對地震及鏈生災(zāi)害的科學(xué)認(rèn)知水平。

關(guān)鍵詞：

積石山地震; 地震滑塌; 泥石流; 高分7號; 官亭盆地

中圖分類號： P642.23文獻標(biāo)志碼：A文章編號： 1000-0844（2024）04-0802-16

DOI：10.20000/j.1000-0844.20240113004

Process and causes of the debris flow in Zhongchuan Township

induced by Jishishan MS6.2 earthquake in 2023LUO Yi LI Dewen JIANG Wenliang LI Linlin JIAO Qisong

TIAN Yunfeng LI Qiang LI Yongsheng

（1.National Institute of Natural Hazards， Ministry of Emergency Management， Beijing 100085， China;

2. Key Laboratory of Emergency Satellite Engineering and Application， Ministry of Emergency Management， Beijing 100085， China;

3. Key Laboratory of Compound and Chained Natural Hazards Dynamics， Ministry of Emergency Management， Beijing 100085， China）Abstract：

Strong earthquakes can easily trigger catastrophic debris flow in mountainous areas， but these events also require specific geomorphological， geological， hydrological， or climatic conditions. The debris flow in Zhongchuan Township， Minhe County， Qinghai Province， caused by the Jishishan MS6.2 earthquake in 2023， has attracted significant attention owing to its high casualty rate. A comprehensive investigation was conducted on the debris-flow ravines and surrounding areas in Zhongchuan Township. This included on-site surveys of geomorphology and Quaternary geological characteristics， observations of natural profiles， grain-size and grain-shape analyses of debris-flow sources and deposits， and examination of remote sensing images. These efforts aimed to analyze the disaster process， influencing factors， and future prevention and control measures. The erosion， accumulation thickness， and spatial distribution characteristics of the debris-flow gully indicated that the provenance area is mainly concentrated in the tributary source on the right bank upstream of Caotan Village. Abundant fine sand materials in this provenance area and traditional irrigation methods created favorable conditions for slumps to occur under strong seismic motions. Field investigations revealed that the source material was mainly supplied by numerous shallow （2-3 m） slumps， which gradually broke apart and dispersed during the migration process. The presence of a shallow stable aquiclude and exposed spring water provided a continuous water supply for the materials in the provenance area， ultimately forming a mobile debris flow. Before the disaster， both longitudinal and transverse profiles of the gully in the circulation area were complex， with some small ponds and ditches being blocked， which increased the paroxysmal and destructive ability of debris flow. The spatial distribution characteristics of residual debris and mud traces showed that the debris flow demonstrated characteristics of typical plug flow and high viscosity. The increasing potential energy eventually led to debris flow breaking through valley barriers and continuing to flow. Erosion and accumulation coexisted along the way， reshaping the debris-flow valley. The topography of the accumulation area further opened， causing the debris flows to further disperse and accumulate. Houses located in the valley of the accumulation area were the most seriously affected. In addition， severe cold weather， the midnight timing of the earthquake， and a lack of public awareness about the nature of such disasters aggravated the severity of the debris flow to a certain extent. The upper reaches of the Yellow River contain many small-"and medium-sized basins with similar stratigraphic structures， landforms， and hydrological conditions， as well as comparable human settlement environments and human-land relationships. Therefore， investigations should be carried out systematically based on the characteristics of this disaster. Regular inspections and investigations for the identified high-risk areas and hidden dangers should be conducted to strengthen the prediction and early warning of major disaster risks. Furthermore， public awareness campaigns should be strengthened to improve scientific understanding of earthquake-induced disasters.

Keywords：Jishishan earthquake; earthquake-induced slump; debris flow; GF-7; Guanting Basin

0引言

2023年12月18日23時59分，在甘肅省臨夏州積石山縣發(fā)生6.2級地震，震中位于35.7°N、102.79°E，震源深度10 km（中國地震臺網(wǎng)中心）。地震后，在距離震中東北方向約20 km的青海省民和縣中川鄉(xiāng)金田村、草灘村發(fā)生了地震-滑塌-泥石流鏈?zhǔn)綖?zāi)害，導(dǎo)致多棟房屋被淤泥包圍、沖毀或掩埋，最終造成20人死亡。

基于地震臺網(wǎng)波形資料得到的震源機制解結(jié)果顯示，積石山地震為逆沖型破裂，發(fā)震斷層應(yīng)為拉脊山北緣斷裂或拉脊山南緣斷裂（圖1）。震中所在的甘東南活動構(gòu)造區(qū)位于中國南北地震帶北部，是青藏高原東北緣的一個重要組成區(qū)域，受歐亞板塊與印度板塊的長期擠壓作用，該區(qū)構(gòu)造活動強烈，發(fā)育著多條深大斷裂，中強地震活動頻繁［1］。根據(jù)中國地震局發(fā)布的《甘肅積石山6.2級地震烈度圖》，本次地震最大烈度為Ⅷ度，發(fā)生泥石流的金田村、草灘村位于Ⅷ度區(qū)內(nèi)。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布的峰值地面加速度（Peak Ground Acceleration，PGA）等值線圖，泥石流物源區(qū)位于0.16g等值線區(qū)間。

本次地震受災(zāi)較嚴(yán)重的中川鄉(xiāng)位于積石峽和寺溝峽之間黃河北岸的官亭盆地，NW-NNW向的拉脊山斷裂帶從盆地西緣通過。官亭盆地總體呈三角形展布，面積約60 km2，盆地平均海拔在1 700～1 800 m區(qū)間，被海拔超過2 000 m山脈環(huán)繞。盆地內(nèi)階地發(fā)育（圖2），其中Ⅰ、Ⅱ級階地（分別對應(yīng)圖中T1和T2，圖中T0為河灘）為侵蝕堆積階地，Ⅲ、Ⅴ級為侵蝕基座階地，Ⅵ級為黃河早期中更新世侵蝕堆積階地［2］。尤以Ⅱ級階地面積最大，約占整個盆地面積的三分之二。盆地北側(cè)有呂家溝，大馬家溝，崗溝等多條沖溝，古崩塌、古（現(xiàn)代）滑坡、山洪泥石流極其發(fā)育，對山前黃河Ⅱ級階地的形成演化產(chǎn)生了重大影響。在（3 792±43）～（3 678±75） a BP間，官亭盆地曾發(fā)生過強烈的地震事件，誘發(fā)了嚴(yán)重的地震裂縫、滑坡、垮塌和砂土液化現(xiàn)象，毀滅了當(dāng)時的村莊，形成了現(xiàn)存的喇家遺址［3-5］。

本次地震雖然震級不大，但造成了嚴(yán)重的人員傷亡，地震誘發(fā)的泥石流成災(zāi)過程復(fù)雜，影響因素多，受災(zāi)嚴(yán)重，社會影響大。工作組于次日到達災(zāi)區(qū)開展地震-滑塌-泥石流災(zāi)害鏈調(diào)查及成災(zāi)機理分析，并在第一時間接收和處理災(zāi)區(qū)衛(wèi)星及無人機影像。本文涉及的航空及衛(wèi)星影像信息列于表1。

1區(qū)域地層、地貌和水文調(diào)查

本次現(xiàn)場考察對中川鄉(xiāng)的自然地理、地質(zhì)特征進行了初步調(diào)查，主要包括第四紀(jì)地層、地貌、水文特征等（圖3）。

1.1第四系地層

官亭盆地第四系基本層序與黃土高原中東部地區(qū)相同，從下向上依次為晚更新世馬蘭黃土—全新世早期黃土質(zhì)過渡層—全新世中期黑壚土—全新世晚期黃土—現(xiàn)代土壤［6］。全新世底界在3.8 m左右，其中，全新世中期黑壚土層被兩組紅色黏土質(zhì)泥流沉積層穿插，分裂成為3個亞層，即古土壤層上段、中段和下段。根據(jù)野外調(diào)查并結(jié)合黃春長課題組做的官亭盆地第四紀(jì)地層年代工作，我們將對區(qū)域第四紀(jì)地層的總結(jié)列于表2。

1.2地貌與水文格局

物源區(qū)上緣在區(qū)域上與官亭盆地東北緣的陡坎基本一致（圖3）。本次調(diào)查對陡坎進行了連續(xù)追蹤，重點觀察草灘村以東與本次泥石流溝近平行的幾條溝谷。在切割較深處，出露條件較好的地段（圖3中點17），可直接觀察到從上到下依次為黃土→砂層→礫石層組→紅黏土的地層組合（圖4）。礫石層組局部可能加厚（圖3中點14），或可為上下兩層（圖3中點15）。部分沖溝谷底發(fā)育點，地下水直接出露于作為隔水層的紅黏土層之上（圖4、圖5）。

2侵蝕與堆積特征

2.1總體特征

本次泥石流影響范圍及侵蝕堆積情況如圖6所示。侵蝕（堆積）厚度主要通過地震前后的數(shù)字地表模型（Digital Surface Mode，DSM）數(shù)據(jù)差值獲取，采用了現(xiàn)場測量值和高程控制點校正。

震前DSM數(shù)據(jù)采用受云覆蓋、地面植被以及積雪等影響最小的2022年4月22日高分7號遙感影像的立體像對提取，分辨率1 m。震后DSM數(shù)據(jù)采用無人機影像生成（2023年12月21日），分辨率為0.1 m。經(jīng)過配準(zhǔn)、高程基準(zhǔn)校正，并大致掩膜了成片水體、電塔及樹木等造成的較大誤差（用最鄰近的平地點高程代替掩膜區(qū)域），進行了適當(dāng)?shù)钠交幚?，但未掩膜去除房屋建筑物等造成的誤差。計算得到此次泥石流的物源區(qū)侵蝕厚度大致在0～15 m，堆積區(qū)堆積厚度大致在0～8 m。使用ArcGIS CUT-FILL函數(shù)統(tǒng)計滑塌方量超過71.75萬m3，其中被堆積物掩埋的2處池塘按照深度3 m進行估計。由于大量掩膜區(qū)域未參與計算，總體方量估算偏低。因為災(zāi)前DSM分辨率及精度不足，以及孤立林木、電塔和房屋等建構(gòu)筑物的影響，導(dǎo)致圖中出現(xiàn)個別異常值，考慮到不影響整體評價，所以暫未作進一步處理。

2.2物源區(qū)

草灘村谷地常年有地表流水。村上游約1.1 km處有兩條支溝，其中主溝向北延伸。右岸支溝向NW方向延伸約450 m出露泉水（位置在圖3點2附近），泉水以上區(qū)域為物源區(qū)主體。物源區(qū)后緣最高海拔約1 800 m，最低海拔在1 760 m以下，落差約40 m。整體呈不規(guī)則長條狀，NWW向延展。近EW向長約700 m，近SN向?qū)捈s250 m（圖7）。對源區(qū)后壁出露剖面2.3 m厚度的沉積物進行詳細(xì)采樣（圖3中點9），所獲結(jié)果如表3所列和圖8所示。

對源區(qū)邊緣的調(diào)查發(fā)現(xiàn)大量滑塌體（圖7～圖9）。單個滑塌體長度幾米至30 m，以10 m左右常見，寬度1～3 m，以1 m左右常見。原始地面大多保留完好，但傾向不定，部分向上游傾斜，部分向下游傾斜。組成物質(zhì)以細(xì)砂、粉砂和含砂黏土為主，偶見砂礫石。從平面上看，滑塌體長軸方向大多與后緣走向基本一致，但遠離后壁后，長軸方向可能發(fā)生偏轉(zhuǎn);從后壁向下游方向，在運動方向上相鄰的滑塌體彼此大多近平行排列，但滑塌體規(guī)模逐漸減小。在80～100 m以外，大多已破碎為直徑1～2 m的團塊，顯示運動特征由近邊緣的整體平移向外持續(xù)碎化，逐漸分散并混合以泥石流形式搬運。

野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，溝渠、道路等人工構(gòu)筑物破壞后殘留的大型塊體顯示源區(qū)物質(zhì)在滑塌啟動之后的早期階段向南東東方向運移（圖7）。碎屑越過支溝與主溝之間的分水嶺，推進200～300 m，形成厚約2 m的堆積，局部因溝谷等地勢較低填充更厚。震前GF7號提取的DSM顯示物源區(qū)主體與主溝之間分水嶺較低，在地形上為鞍部。

由圖8可知，物源區(qū)的沉積物以細(xì)粉砂為主，底部出現(xiàn)極細(xì)砂、細(xì)砂和中砂。砂土粒度分布曲線和粒形分析結(jié)果均顯示出多組分的特點，除底部四個樣品外，絕大多數(shù)樣品lt;5 μm的細(xì)粒組分均超過20%。

2.3流通區(qū)

流通區(qū)從泉水出露點（圖3中點2）附近開始至草灘村北，長約1.2 km。海拔從上游的約1 780 m逐漸降低到下游的1 740 m，落差約40 m。整體寬50～70 m，但寬度變化大，局部展寬處可達230 m（如主溝與支溝交匯處），局部束緊收縮可至15 m（如主溝與支溝交匯處向上游約200 m處）。

在支溝匯入主溝之前的位置，震前存在一個小水塘（位置在圖3中點3EN向）。根據(jù)震前（2023年11月23日）影像估計的水域面積約940 m2，對比震前和震后DSM，估計震后的蓄水量約2 800 m3。在主溝與支溝交匯處的下游一側(cè)（位置見圖3中點3），震前溝道被東西向道路截斷。參考東側(cè)相鄰的溝谷，從無人機DSM數(shù)據(jù)估計的路面與谷地之間高差約14 m。由于地形展寬和道路堵塞，上游泥石流到此展開。在北側(cè)沿主谷溯源擴展約140 m，在南西側(cè)向外拓展約80 m。地面留下大量草皮和冰塊，內(nèi)含植物殘體。東側(cè)距離主谷約60 m的民房西側(cè)壁記錄到泥石流擴展到接近二樓的高度，但在民房北側(cè)迅速降低至地面，留下長寬約0.3 m的冰塊，內(nèi)含植物殘體。這些冰塊與西側(cè)發(fā)現(xiàn)的冰塊特征基本一致，推測均來自震前池塘水面浮冰。

泥石流在沖開公路后，下游通道變窄，谷地外緣常見泥石流涌上岸后形成的團塊狀堆積體（圖10，位置如圖3中點3至點5），震后36 h現(xiàn)場調(diào)查仍可見大量冰塊包含其內(nèi)。部分堆積體表面出現(xiàn)扭曲滾動的構(gòu)造特征，代表黏度特別大的極端情形。觀察河道兩側(cè)地面和樹木上（圖3中點4和點5）留下的淤泥痕跡位置，幾乎全部由谷地向兩側(cè)有規(guī)律地快速降低，顯示泥石流體兩側(cè)邊緣陡峻，這些特征指示本次泥石流具有典型的栓流作用特點［7-8］。河道仍可見大量未分散的砂質(zhì)團塊，部分被流水浸泡后裂解成尖塔狀。

2.4堆積區(qū)

堆積區(qū)受民宅和地形控制，從草灘村由北向南一直延伸至羅家村北，長約1.4 km;寬度在楊家村附近可達400 m，至最南端逐漸過渡為漫渠洪水;海拔大致從上游的1 740 m到下游的1 720 m，落差約20 m。草灘村附近由于地形進一步展寬和民宅的阻攔，促進泥石流越岸堆積，主要以流動性較差的團塊狀淤泥、碎冰為主（圖3中點6）。在下游方向，流動性較好的分散式淤泥繼續(xù)沖刷溝床，漫過村落，向南至楊家村附近，以整體谷地填充為主，堆積物填滿村鎮(zhèn)廣場（圖3中點7），堆積體表面可見死亡的觀賞魚和帶荷葉的冰塊。根據(jù)殘余建筑和原始地形，估計淤積厚度2～4 m，與DSM估計的結(jié)果基本一致。

根據(jù)通達條件，野外調(diào)查期間針對泥石流的堆積區(qū)上段（草灘村北）和中段（楊家村東）堆積體表面細(xì)粒沉積物進行了粒度樣品采集，測試結(jié)果如表4所列和圖11，圖12所示。各樣品間差異較小，沉積物以粉砂為主，頻率曲線和粒形分析結(jié)果（圖11、圖12）均顯示出多組分特點，lt;5 μm的細(xì)粒組分均超過20%。

3泥石流成因分析

3.1砂土液化分析

參照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB 50011—2010）》［9］，本文對液化土層初判主要是依據(jù)地層年代、工程粉土黏粒含量和地下水埋深。

地震基本烈度為Ⅶ、Ⅷ度時晚更新世（Q3）及更老地層可判為不液化。參照區(qū)域地層資料［6］，僅表層2～4 m全新統(tǒng)（Q4）地層有必要進行砂土液化的判定。

地震基本烈度分別為Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ度時，工程上粉土黏粒（lt;5 μm的顆粒）含量百分率分別不小于10%、13%和16%時，可判為不液化土。源區(qū)后壁剖面2.3 m沉積物采樣粒度分析結(jié)果表明，底部2.15～2.3 m樣品JSS-215、JSS-220和JSS-230小于5 μm的組分含量分別為6.9%、4.8%和4.5%，Ⅷ度烈度時，在2～3 m深度土體有液化可能。

震前物源區(qū)地勢起伏較現(xiàn)在更為和緩，由于提灌頻繁且地層地下水埋深較淺（有泉水出露），因此具備滿足液化的地下水埋藏條件。

3.2發(fā)生機制分析

據(jù)現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，滑塌體位于溝道源頭，災(zāi)害發(fā)生坡面和溝道內(nèi)都有耕地，坡面和溝道內(nèi)都建有灌溉水渠，灌溉水渠結(jié)冰，推斷地下水位較高，土體中含水量較高。根據(jù)現(xiàn)場踏勘情況推測，地震發(fā)生過程中，土體內(nèi)可能受到地震波作用而微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，其中粉土和沙土等粗顆粒排列和結(jié)合方式受到破壞，孔隙水因為壓力增加而無法迅速排出，導(dǎo)致孔隙水壓力升高，土體顆粒間有效應(yīng)力減少，進而造成土層強度和剛度降低，造成土體解體，轉(zhuǎn)化為泥流。同時，溝道黃土體也可能發(fā)生了液化，加劇了地震滑塌和泥石流在溝道內(nèi)運動并使規(guī)模放大，增加了運動沖量和沖出距離。

根據(jù)調(diào)查初步判斷，地震滑塌-泥石流災(zāi)害鏈發(fā)生機制模式為：在高水位地下水和高含水土體共同作用下源區(qū)的黃土滑塌體已處于飽和狀態(tài)，在6.2級地震強震加載下，飽和黃土液化疊加重力作用，導(dǎo)致垮塌滑動并不斷解體，致使滑塌體與物源區(qū)及流通區(qū)上游的水（冰）進一步混合形成泥石流。泥石流沿溝道向下流動（順直溝道直進、彎道超高、側(cè)向擴離），并隨溝道坡降變小，泥流流動速度逐漸減緩，沿程淤積，造成耕地、房屋、建筑物淤埋，直至停止運動。

3.3成災(zāi)過程分析

綜合上述資料，初步認(rèn)為中川鄉(xiāng)泥石流災(zāi)害的發(fā)生的基本過程如下：

（1） 谷地上游右岸支溝源頭飽水砂層在強震動下局部失穩(wěn)滑塌，后壁新形成的臨空面通過一系列滑塌持續(xù)后退，卷入滑塌的源區(qū)面積持續(xù)擴大，滑塌體在移動過程中不斷碎化、分散混合，為泥石流的形成提供充足的物源。

（2） 滑塌體在足夠的水中分散混合形成泥石流涌入流通區(qū)。由于缺乏降水或相當(dāng)規(guī)模的水體補給水源，滑塌體分散形成的泥石流黏度必然很大。物質(zhì)進入流通區(qū)上段的狹窄谷地后，出現(xiàn)了堵塞，淤積和填高。但是，底部泉水上涌不僅阻礙或遲滯碎屑物質(zhì)的沉降，還將導(dǎo)致靜水壓力的升高和顆粒濃度和黏度的降低以及流動性的增強，使得松散物質(zhì)不會因為長時間滯留而失水堆積。

（3） 野外可見部分源區(qū)物質(zhì)直接向東越過分水嶺進入主谷。對此可能的解釋是，在強震動輸入下，該分水嶺范圍與源區(qū)同步失穩(wěn)滑塌，部分物質(zhì)順地形坡降向東運移;另外，支溝通道堵塞淤高到一定程度，也可能頂托源區(qū)上部，導(dǎo)致局部坡面質(zhì)量流向東尋求最陡坡降路徑外泄。從地震前后物源區(qū)地形對比和現(xiàn)有地形配置來看，這兩種情形均存在，只是由于后期支溝物質(zhì)下泄后坡降增大，導(dǎo)致部分原來向東輸送物質(zhì)的源區(qū)重新調(diào)整路徑，通過支溝輸送碎屑。

（4） 當(dāng)泥石流通過支谷運移到主溝和支溝交匯處時，從谷地先存的水塘獲得額外的碎屑和水的補給，為大規(guī)模泥石流的形成創(chuàng)造了條件。由于東西向道路的阻攔，泥石流首先淤填到道路以上的谷地空間（估計深度約14 m），隨著上游碎屑和水源源不斷地輸入，泥石流體不斷擁堵、側(cè)向擴展和增高，在通道兩側(cè)堆積土塊、冰塊等密度較小的大型“碎屑”，形成“天然堤”［7］，有效限制了泥石流能量的耗散。由于泥石流自身黏度大等原因，形成寬200 m以上，中間向上凸起的巨型舌狀體，直至突破極限，從交匯處沖開東西向道路，挾帶大量碎屑和強大的勢能，沿途拓展谷地。在從兩岸侵蝕大量物質(zhì)的同時，也局部堆積了少量土塊和冰塊。

（5） 泥石流運移到草灘村以北，由于地形進一步展寬和能量分散，泥石流開始大面積堆積，填埋原有溝道，在扇面上重新分布碎屑物質(zhì)，造成災(zāi)害，直至上游積累的碎屑物質(zhì)和水輸送完畢。

考慮到物源區(qū)后緣分布著大量方向各異的小滑塌體、流通區(qū)兩側(cè)天然堤和越岸堆積體以及堆積區(qū)均可見大量未分散的團塊和冰塊，這些不同密度、形狀和大小的碎屑對泥石流動力過程有著重要影響［10-12］，本文使用地震-滑塌-泥石流這個災(zāi)害鏈來描述本次災(zāi)害事件。通過高分辨率的災(zāi)前災(zāi)后遙感影像建立DSM差值圖像，可以對泥石流的侵蝕和堆積特征進行定量描述，從而從空間演化上推斷其成災(zāi)過程，但對于泥石流的時間演化特征，雖然可以從現(xiàn)場調(diào)查、如樹木的倒伏、岸坡沖刷、回淤區(qū)的分布等進行大致的推斷，但實地走訪和電話調(diào)查當(dāng)?shù)卮迕瘾@取的信息則出入較大，本文暫未展示相關(guān)分析結(jié)果。

3.4成災(zāi)因素分析

本次6.2級地震觸發(fā)的地震滑塌-泥石流災(zāi)害，淹埋多棟房屋，致20人死亡，損毀道路、水渠和電力鐵塔（圖13），造成如此嚴(yán)重的損失是多種因素疊加的結(jié)果。

上游：物源區(qū)以細(xì)砂、極細(xì)砂和黏土為主的地層結(jié)構(gòu)，為泥石流提供了充足的物源。

隔水層：穩(wěn)定隔水層的存在，導(dǎo)致地下水直接出露地表，為泥石流的形成和運移提供了必要的水源。

流通區(qū)：通道橫斷面的復(fù)雜性和局部水體［圖14（a）］的存在對泥石流運移特征有著重要影響，增加了泥石流的陣發(fā)性和破壞能力，且大量民宅位于流通區(qū)的溝口位置。

耕作傳統(tǒng)：持續(xù)提灌促進上游物源區(qū)土層含水量或飽水，有效降低了土層的抗剪能力，也是一個可能的液化加劇因素。

氣候條件：寒冷的天氣條件導(dǎo)致表層水容易結(jié)冰，增加泥石流表面黏度，為泥石流推進過程中在兩岸形成天然堤提供助力。全程遲滯泥石流沿溝谷運動，增加泥石流體量、高度，也即勢能，進而增加泥石流災(zāi)害的突發(fā)性和破壞性。

發(fā)震時間：夜半發(fā)震，災(zāi)區(qū)群眾難于準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)和躲避險情。

災(zāi)情判斷失誤：根據(jù)現(xiàn)場救援情況推測，遇難群眾對震害特征的判斷失誤。

其他可能的原因，如潛蝕作用等。在本次泥石流源區(qū)上游多處可見潛蝕作用形成的豎井和無源谷地［圖14（b）］。

4結(jié)論

2023年甘肅積石山6.2級地震誘發(fā)的青海民和縣中川鄉(xiāng)泥石流，因其嚴(yán)重的受災(zāi)情況和復(fù)雜的控制因素而備受關(guān)注。本文基于對泥石流溝谷及其周邊區(qū)域的綜合考察，對災(zāi)害過程特征、影響因素以及未來防控進行了初步的分析和討論，主要獲得以下認(rèn)識：

（1） 泥石流特征

災(zāi)害前后DSM對比獲得的泥石流溝谷侵蝕或堆積厚度及其空間分布特征表明，泥石流物源區(qū)主要集中在草灘村上游右岸支溝源頭。源區(qū)現(xiàn)場考察和低空航片顯示物源主要通過群發(fā)式的淺層（2～3 m）滑塌補給，在運移過程不斷破碎和分散。地下水的持續(xù)補給降低了松散碎屑層的黏度和顆粒濃度，為源區(qū)物質(zhì)最終變成流動性的泥石流提供了條件。

在流通區(qū)，泥石流在從支溝進入主溝之前，從災(zāi)前先存的水塘（面積約1 000 m2，蓄水量約3 000 m3）獲得一定量的水沙補給，進一步促進了泥石流的流動性和破壞性。進入主溝后，由于東西向道路阻塞（參照東側(cè)谷地估算的路面與谷底高差約14 m）和地形的相對展寬，導(dǎo)致泥石流堆積體大規(guī)模滯留。根據(jù)現(xiàn)場殘余堆積物和淤泥痕跡的空間分布特征，判斷本次泥石流具有典型的栓流特征，表現(xiàn)出黏度極大的特點;擁堵導(dǎo)致泥石流淤高和規(guī)模持續(xù)擴大，寬度最大超過230 m，其中從交匯處向主谷上游溯源堆積超過120 m。持續(xù)增加的勢能最終導(dǎo)致泥石流沖破東西向道路的阻隔繼續(xù)流動，沿途重塑泥石流谷地，侵蝕和堆積并存。在堆積區(qū)（自草灘村向下游），地形進一步展開和谷地內(nèi)民宅的阻隔，導(dǎo)致泥石流分散和堆積，形成災(zāi)害。

（2） 主要的控制因素

通過對鄰區(qū)地貌、地質(zhì)和水文特征的調(diào)查，認(rèn)為物源區(qū)地層豐富的細(xì)粒物質(zhì)，淺部穩(wěn)定隔水層的存在和泉水的出露，為泥石流的啟動提供了充分的水沙保障。流通區(qū)橫斷面的復(fù)雜性和局部水體的存在，增加了泥石流的突發(fā)性和破壞性。此外，寒冷天氣和夜半發(fā)震，以及群眾對災(zāi)害性質(zhì)缺乏認(rèn)知等原因，也在一定程度上加劇了本次泥石流災(zāi)害的嚴(yán)重程度。

（3） 災(zāi)害防治

對地貌、地質(zhì)和水文條件組合相似地區(qū)進行排查，識別高風(fēng)險隱患點。黃河上游中小盆地眾多，地層結(jié)構(gòu)、地貌水文條件相近，人居環(huán)境及人地關(guān)系也都相似。有步驟、分階段地查明區(qū)內(nèi)相關(guān)情況，進行有針對性的調(diào)查排查工作，建立更加完善的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險普查隱患數(shù)據(jù)庫，評估未來強震動（或其他觸發(fā)條件）下發(fā)生類似次生災(zāi)害的風(fēng)險，排除隱患。

加強高風(fēng)險隱患源區(qū)的持續(xù)監(jiān)控或定期巡查。系統(tǒng)性復(fù)盤分析此次地震次生泥石流災(zāi)害，針對本次泥石流災(zāi)害事件特征，加強對該區(qū)域地震次生災(zāi)害成災(zāi)機理與致災(zāi)機制的研究。在此基礎(chǔ)上，針對已識別的高風(fēng)險地質(zhì)災(zāi)害與地震鏈生災(zāi)害隱患點，借助“天空地”立體協(xié)同觀測技術(shù)手段，定期開展風(fēng)險隱患不同尺度的巡查排查，建立“通導(dǎo)遙測”一體化的監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)，通過技防加強重大災(zāi)害風(fēng)險的預(yù)測預(yù)警。

加強震害特征和防災(zāi)減災(zāi)法律法規(guī)的宣傳和普及。針對該區(qū)域自然災(zāi)害特點，加強對公眾防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)知識的科普宣傳與中小學(xué)課堂教育，提升公眾對地震地質(zhì)災(zāi)害及鏈生災(zāi)害的科學(xué)認(rèn)知水平。加強公眾應(yīng)對重大災(zāi)害的意識與技能，提升自救互救與逃生能力。

致謝：中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心提供高分一號、資源一號、高分三號、高分二號、高分七號衛(wèi)星影像，國家遙感數(shù)據(jù)與應(yīng)用服務(wù)平臺提供高分七號立體像對影像，二十一世紀(jì)空間技術(shù)應(yīng)用股份公司提供北京三號衛(wèi)星影像，成都縱橫自動化技術(shù)股份有限公司提供部分無人機影像;災(zāi)研院地震災(zāi)害研究中心黃雅虹副研究員協(xié)助完成液化潛力分析;寧夏大學(xué)孫冠軍教授提供了災(zāi)前谷地部分水文信息;青海省減災(zāi)中心及海東市應(yīng)急管理局為本研究野外調(diào)查進行了大量協(xié)調(diào)工作。作者對以上單位和個人表示誠摯謝意。

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（本文編輯：任棟）