沿着公路发生的地震滑坡往往较密集, 而且对震后应急救援、 滑坡防灾减灾影响最大, 因此本节根据野外考察与遥感影像分析的结果, 介绍受地震滑坡影响较严重的4条震区主要公路的滑坡发生情况。图7展示了这4条公路的位置与分布, 分别为路线1: 九寨沟景区沟口— 荷叶社区— 树正社区— 扎依— 夏莫— 景区公路终点, 全长约30.9km; 路线2: 九寨沟景区沟口— 彭丰村— 漳扎镇— 永竹村— 上四寨村, 全长约13.6km; 路线3: 上四寨村— 如意坝— 九道拐— 九寨天堂洲际大饭店— 干海子村— 黄龙机场方向, 全长约18.7km; 路线4: 上四寨村— 杀务— 神仙池景区方向, 全长约9.8km。

图 7

Fig. 7

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	图 7 震区4条主要公路分布Fig. 7 Distribution of four main roads in the earthquake-affected area.

3.1.1 路线1

路线1从九寨沟景区沟口为起点(103.9142° E, 33.2689° N), 向南经荷叶社区、 树正社区、 扎依、 夏莫、 景区公路终点处(103.8595° E, 33.0668° N), 全长约30.9km。图8展示了路线1沿线震前遥感影像。

图 8

Fig. 8

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	图 8 路线1(景区沟口-景区公路终点处)沿线震前遥感影像展示Fig. 8 Route #1(from the outlet of Jiuzhaigou scenic to the terminal point of the Scenic road) and preseismic satellite image.

将该路线分为7段来分别介绍地震滑坡发育情况。第1段景区沟口— 扎如寺段基本没有发育滑坡。第2段扎如寺— 荷叶社区段西侧山坡由于坡度较大, 导致地震滑坡发育(图9a)。根据野外调查与地震前后的卫星影像判读结果, 该区域同震滑坡连片发育, 以浅表堆积层滑动为主。同震滑坡多发生在公路的上坡, 由于斜坡上树木密度高, 有效阻挡了滑坡松散物质的运动, 因此并没有明显的破坏或者堵塞公路, 仅仅有少量滚石影响到交通并得到了及时清理。该段公路两侧的山坡滑坡发育差异非常显著, 西侧山坡发育滑坡明显比东侧山坡严重。可能是震中位于该段公路的西侧, 地震能量的衰减作用明显。另一方面可能是西侧山坡的坡向与地震能量传来的方向一致, 从而导致了坡向E的斜坡更容易发生滑动。第3段荷叶社区— 树正社区之间的滑坡在震后影像上表现非常清楚(图9b), 在芦苇海西侧的1处孤立的山体上发育着较多的滑坡, 以山峰为中心, 滑坡呈放射状向周围滑动。芦苇海东侧的1处较明显的滑坡是在震前滑坡的位置发生了更多的滑动。与芦苇海西侧的山体发育滑坡类似, 树正社区北侧的1处山体也发育了1处放射状形态的滑坡群, 规模更小。两者中间的山坡上发育了一些零星的小滑坡, 对公路基本没有影响。与扎如寺— 荷叶社区段两侧同震滑坡的发育情况类似, 该段西侧山坡发育滑坡明显比东侧山坡严重。第4段树正社区— 镜海段总体上发育滑坡较少(图9c), 在老虎海西侧的公路上发育了1处滑坡, 滑坡堆积物堵塞了景区公路(103.8912° E, 33.1942° N)。在犀牛海两侧的山体上发育了几处小规模长条形滑坡, 位于上坡高坡位的位置, 对公路基本没有影响。后面的段没有有效的震后遥感影像覆盖, 据现场考察结果, 两侧山坡发育滑坡较少, 公路畅通。第5段镜海— 五花海段公路沿线发育的滑坡逐渐增多, 虽然大多数滑坡规模较小, 但是多沿着公路分布, 堆积在公路上的滑坡体与滑坡导致的公路路基破坏导致公路功能基本丧失。图9d展示了该段的震后影像与滑坡分布结果, 图10展示了1组该段同震滑坡的照片。图10a为1处堵塞公路的堆积层滑坡(103.8953° E, 33.1606° N)。图10b为1处路基滑坡(103.8947° E, 33.1605° N), 一半公路滑入镜海, 另一半悬空。图10c为1处面积约2i300m²的滑坡(103.8858° E, 33.1667° N), 该滑坡堵塞公路长度约50m。图10d展示了1处小规模滑坡(103.8849° E, 33.165° N), 尽管该斜坡有柔性防护网, 地震时仍然发生了失稳, 滑坡物质完全堵塞了公路, 防护网在一定程度上减少了滑坡物质的运动距离。图10e展示了1处小规模崩塌型滑坡(103.8828° E, 33.1633° N), 崩塌堆积物最大块石直径2~3m。图10f为1处斜坡公路裂缝(103.8812° E, 33.1588° N), 该处裂缝是受重力与震动的作用形成, 并非构造意义上的同震地表破裂, 震区这样的斜坡裂缝较多, 反映了地震对斜坡导致的结构弱化作用。图9e的震后影像展示了第6段五花海— 夏莫段沿线滑坡发育情况, 这一区域的地震滑坡更加严重, 数量更多, 规模更大。这一区域也是整个地震区滑坡最发育的区域之一, 结合同震滑坡与发震构造的关系, 可以推知发震构造与地震破裂应该就从这个区域穿过。该区域同震滑坡发育非常密集, 连片分布, 尤其在熊猫海北部斜坡上, 两侧均发育了长约800m的滑坡群, 堵塞了景区公路。所幸地震发生在夜里21时19分, 游客非常少, 从而避免了这里的同震滑坡可能导致的大量人员伤亡。

图 9

Fig. 9

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	图 9 路线1(景区沟口— 景区公路终点处)沿线震后遥感影像与同震滑坡分段展示Fig. 9 Postseismic satellite images and coseismic landslides along route #1 (from the outlet of Jiuzhaigou scenic to the terminal point of the Scenic road).

图11a为1处崩塌导致的块石停留在公路上(103.8803° E, 33.1576° N), 体积估计超过100m³。图11b为1处基岩-风化松散层滑坡(103.8766° E, 33.1565° N), 滑坡体的水平长度约200m, 面积约12i000m², 滑坡完全堵塞了公路, 堵塞长度约70m。图11c展示了连片的崩塌与滑坡堵塞了公路(103.8764° E, 33.1541° N), 尽管这些滑坡的规模都较小, 但是均完全堵塞了公路。由于震后余震不断, 导致的滚石非常多, 由于这里的景区公路被滑坡完全破坏, 这里也是这条路线的野外考察终点。从震后的遥感影像(图9e)看出, 过了箭竹海, 尽管同震滑坡发育程度稍微减轻, 依然是同震滑坡发育比较密集的地方。图9f展示了第5段夏莫-景区公路终点处(103.8595° E, 33.0668° N)的震后影像。尽管野外考察没有涉及到这个区域, 但是从震后遥感影像上可以看出该公路段两侧发育滑坡明显减少, 应该是已经穿过了地震破裂区域, 因而同震滑坡发育程度明显减轻。

图 10

Fig. 10

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	图 10 镜海— 五花海段典型滑坡照片Fig. 10 Field photos of landslides along Jinghai-Wuhuahai road section.

图 11

Fig. 11

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	图 11 五花海— 夏莫段典型滑坡照片Fig. 11 Field photos of landslides along Wuhuahai-Xiamo road section.

3.1.2 路线2

路线2从九寨沟景区沟口为起点(103.9142° E, 33.2689° N), 向西经彭丰村、 漳扎镇、 永竹村、 达基寺至上四寨村的岔路为终点(103.7933° E, 33.3059° N), 全长约13.6km。图12展示了路线2沿线震前的遥感影像。

图 12

Fig. 12

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	图 12 路线2(景区沟口— 上四寨村)沿线震前遥感影像展示Fig. 12 Route #2(from the outlet of Jiuzhaigou scenic to Shangsizhai village)and preseismic satellite image.

图 13

Fig. 13

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	图 13 路线2(景区沟口— 上四寨村)沿线震后遥感影像与同震滑坡分段展示Fig. 13 Postseismic satellite images and coseismic landslides along route #2 (from the outlet of Jiuzhaigou scenic to Shangsizhai village).

图 14

Fig. 14

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	图 14 上四寨村滑坡 a 照片; b 震后高分2影像Fig. 14 Shangsizhai village landslide.

分2段来展示该路线沿线滑坡发育情况(图13)。 从震后地震滑坡的遥感影像解译结果可知, 该条公路沿线滑坡发育较少, 规模也很小, 在彭丰村东南方向的山坡上, 发育着一些小规模崩塌与滑坡(图13a)。通过地震前后的遥感影像对比, 发现这一区域的滑坡多是震前存在的, 有的发生了新的滑动。在漳扎镇东约1km的北侧斜坡上发育1处滑坡, 该滑坡发育在1处震前就存在的滑坡的上坡部位, 为1处震前滑坡面积扩大形式的同震滑坡(图13a)。漳扎镇— 上四寨村沿线滑坡发育很少, 多是一些震前就存在的滑坡发生小规模滑动或者小规模崩塌与滚石(图13b)。该段公路终点处发育的1处面积约为1i900m²的滑坡(图14), 滑动方向为NEE。从该滑坡的野外照片(图14a)与震后0.8m分辨率的高分2影像(图14b)可以清楚地看到该滑坡的形态, 滑坡堆积区植被覆盖较好, 表明该滑坡的运动类型为连贯型, 滑动过程中坡体比较连贯, 坡体破坏程度相对于破碎型滑坡较轻。

3.1.3 路线3

路线3从上四寨村的岔路口为起点(103.7933° E, 33.3059° N), 向SW经如意坝、 九道拐、 九寨天堂洲际大饭店、 干海子村至酱塔附近(103.7299° E, 33.1794° N), 全长约18.7km。图15展示了路线3沿线震前遥感影像。

图 15

Fig. 15

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	图 15 路线3(上四寨村— 酱塔)沿线震前遥感影像展示Fig. 15 Route #3(from Shangsizhai village to Jiangta)and preseismic satellite image.

分4段(图16)来介绍该路线沿线同震滑坡发育情况。图16a为第1段上四寨村— 如意坝段的震后遥感影像。该段自过了上四寨村就发育较多的滑坡, 对公路正常通行产生了一定的影响。该公路段的中间部分两侧发育滑坡较少。接近如意坝和九道拐的区域发育了高密度与连片发育的滑坡, 该区域的滑坡多发生在斜坡中部, 堆积到斜坡底部, 部分滑坡堵塞了公路。图17a(103.7815° E, 33.2838° N)展示了如意坝NE方向斜坡的滑坡发育照片。图16b为第2段如意坝— 九寨天堂洲际大饭店路线两侧的滑坡发育情况。该段两侧区域是整个震区同震滑坡发育最密集的区域之一, 尤其是路线NE方向的1个小流域内发育了大量滑坡, 其中还有1处大规模滑坡碎屑流, 这些滑坡在卫星影像上表现出亮白色, 表明这些滑坡多是岩质滑坡, 含水量较小。图17b的照片为九寨天堂洲际大饭店东侧上坡位滑坡发育的情况(103.7616° E, 33.2602° N), 这一区域斜坡的高坡位在震前就发育一些崩塌, 地震导致了更多的崩塌与滑坡。第3段九寨天堂— 干海子村区域发生的同震滑坡明显减少(图16c), 但是在干海子村东侧的山坡上仍发育着较多的同震滑坡, 规模虽然都较小但是密度较大, 在影像上呈现出比较暗色的条带, 应该多是堆积层滑坡, 土质, 含水量较大。路线4为干海子村— 酱塔段, 这个区域在震前高坡位就发生了较多的滑坡(图16d), 表明了这一区域为滑坡易发地形与地质条件。地震导致了该区域的中低坡位发生了一些滑坡, 但是密度比上四寨村— 九寨天堂之间低。总体上, 上四寨村— 酱塔路线的滑坡密集区为九道拐— 九寨天堂之间的区域, 这可能反映了地震发震构造与形变带就从这里通过。

图 16

Fig. 16

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	图 16 路线3(上四寨村— 酱塔)沿线震后遥感影像与同震滑坡分段展示Fig. 16 Postseismic satellite images and coseismic landslides along route #3(from Shangsizhai village to Jiangta).

图 17

Fig. 17

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	图 17 路线3(上四寨村— 酱塔)沿线典型滑坡展示 a 如意坝NE方向斜坡滑坡发育情况; b 九寨天堂东侧上坡位滑坡照片Fig. 17 Field photos of landslides along route #3(from Shangsizhai village to Jiangta).

3.1.4 路线4

路线4以上四寨村的岔路口为起点(103.7933° E, 33.3059° N), 向NW经杀务, 往神仙池方向至本次调查路线的终点(103.753° E, 33.3381° N), 全长约9.8km。图18展示了路线4沿线震前遥感影像。

图 18

Fig. 18

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	图 18 路线4(上四寨村— 神仙池方向)沿线震前遥感影像展示Fig. 18 Route #4(from Shangsizhai village to a point on the way to Shenxianchi)and preseismic satellite image.

分2段来展示该区域同震滑坡发育情况(图19)。尽管在遥感影像上并没有发现第1段上四寨村— 杀务段两侧发育较多的滑坡(图19a), 但是现场调查结果表明, 在上四寨村路口往西大约长1km的段, 路线南侧斜坡发育较多的低坡位风化层滑坡, 这些滑坡规模不大, 滑体物质松散, 大多堵塞了公路(图20)。在杀务SE方向的山坡上发育了较多的滑坡, 该区域与发震构造及余震的位置相一致。图19b展示了第2段杀务NW方向的公路两侧滑坡发育情况, 公路西南侧发育较多的滑坡, 东北侧几乎没有同震滑坡发生, 这同样可能是由于发震构造位置的影响。公路的西南侧为发震构造经过或者延伸的区域。图21展示了路线4沿线最北段的2处规模较大的同震滑坡的照片。由于公路开挖扰动了自然边坡的平衡与稳定状态, 这2处同震滑坡所在的斜坡在震前就发育了一些滑坡。图21a中的滑坡(103.7568° E, 33.3274° N)发生的位置在震前有一些小规模失稳, 地震触发的新滑坡长度超过200m, 完全堵塞了公路。图21b中的滑坡(103.7555° E, 33.3304° N)在震前就存在且规模较大, 地震导致了少量的物质再次滑动并堆积到公路上, 滑坡整体的形态并没有显著的改变。

图 19

Fig. 19

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	图 19 路线4(上四寨村— 神仙池方向)沿线震后遥感影像与同震滑坡分段展示Fig. 19 Postseismic satellite images and coseismic landslides along route #4 (from Shangsizhai village to a point on the way to Shenxianchi).

图 20

Fig. 20

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	图 20 上四寨村— 杀务线南侧山坡发育的同震滑坡Fig. 20 Field photos of coseismic landslides south to Shangsizhai village-Shawu road section, all view to west.

图 21

Fig. 21

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	图 21 路线4北端2处同震滑坡照片Fig. 21 Field photos of coseismic landslides at the north end of route #4.

3.2 2个区域的同震滑坡分布情况

为更深入了解本次地震滑坡的发育情况, 本节针对超高分辨率航片覆盖的2个区域进行了详细的地震滑坡解译, 并定量分析这2个区域内滑坡的发育情况。

3.2.1 五花海区域

五花海区域是本次地震震区滑坡发育最严重的区域之一。受地震滑坡的影响, 该区域内景区公路被严重破坏, 功能基本丧失。覆盖该区域的航片面积为11.84km²。采用震前卫星影像与震后航片对比的方法开展同震滑坡目视解译, 再结合野外调查, 建立了该区域的同震滑坡编录图。图22展示了该区域地震前后遥感影像与滑坡分布。我们在该区域内辨识了同震滑坡1i088处, 总面积1.514km²。其中, 面积> 10i000m²的滑坡有35处, 面积1i000~10i000m²的滑坡217处, 面积100~1i000m²的滑坡487处, 剩余面积< 100m²的滑坡349处。整个区域的滑坡点密度为91.89个/km², 滑坡的面密度高达12.79%。

图 22

Fig. 22

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	图 22 五花海区域同震滑坡 a 震前遥感影像; b 震后航片; c 1 088处同震滑坡的空间分布; d 同震滑坡在“ 谷歌地球” 上的三维展示Fig. 22 Coseismic landslides in the Wuhuahai area.

3.2.2 扎如寺— 上四寨村沿线区域

扎如寺— 彭丰村— 漳扎镇— 永竹村— 杀务沿线区域的震后航片覆盖面积为47.07km²。采用五花海区域地震滑坡解译与定量分析相同的方法, 建立该区域的同震滑坡分布图。 图23展示了该区域地震前后遥感影像与滑坡分布情况。在该区域内可辨识到的滑坡共528处, 总面积0.415km²。其中, 面积> 10i000m²的滑坡有4处, 面积1i000~10i000m²的滑坡有78处, 面积100~1i000m²的滑坡有286处, 剩余面积< 100m²的滑坡有160处。整个区域的滑坡点密度为11.22个/km², 滑坡的面密度仅为0.88%。

图 23

Fig. 23

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	图 23 扎如寺— 上四寨村沿线区域同震滑坡 a 震前遥感影像; b 震后航片; c 528处同震滑坡的空间分布; d 同震滑坡在“ 谷歌地球” 上的三维展示Fig. 23 Coseismic landslides along the Zharusi-Shangsizhai village road section.

3.2.3 2个区域内同震滑坡的差异对比

图24展示了九寨沟地震区烈度圈(中国地震局, 2017)震后1个月的余震分布, 推测了发震断层位置。本次地震没有产生构造意义上明显的地表破裂, 根据余震分布、 震源机制解、 区域构造与区域地形地貌等信息得到推测发震断层位置(徐锡伟等, 2017)。图24还展示了五花海区域与扎如寺— 上四寨村沿线区域的空间位置。五花海区域位于发震构造的SE端, 这里被发震构造穿过, 余震密集发生。扎如寺— 上四寨村沿线区域位于发震构造NW侧, 距离发震构造有一定的距离。地震滑坡的发生受多种因素的控制, 主要包括地质条件、 地形坡度、 地震震级与发震断层等因素。这些因素决定着滑坡的发育强度与分布样式。尽管地震滑坡的空间分布样式是受这些因素综合作用的, 但是这些因素(尤其是地形坡度、 地层岩性、 发震断层)之间多是互不影响的, 也就是说地震滑坡的空间分布大体上可以分别反映这些因素的特征, 如震后颇受关注的发震断层特征。如果地震滑坡的空间分布表现出来一定的围绕某点状目标或者线状目标集中分布的特征, 可以认为这个点状或线状目标就是地震的能量源, 若地震滑坡在空间上呈现点状密集分布, 可认为该密集区位置与震中有密切关系; 若是线状密集分布, 则其与发震断层和地震破裂有非常密切的关系。这种密切的关系依据发震断层的性质可以有不同的解读, 比如针对走滑断层型地震, 基本可以推知发震断层与这个地震滑坡线性集中区大体重叠。对于逆断层型地震, 则要考虑上盘效应的影响。九寨沟地震发震断层为走滑性质, 且高坡度地区在整个地震影响区都有分布, 并不是只有同震滑坡集中区才对应高坡度的区域。因此, 可以推知并不是地形坡度因素才导致了滑坡分布的线状特征。类似的推断在地层岩性与斜坡结构中也同样适用。以往的多次震例也表明同震滑坡与发震断层关系密切, 同震滑坡多沿发震构造分布(Gorum et al., 2013, 2014; Xu et al., 2014a, c)。因此, 五花海区域的滑坡发育程度与密度远高于扎如寺— 上四寨村沿线区域, 表明了发震构造对同震滑坡的强烈控制作用。反过来, 也印证了推测的发震断层位置大体上是客观的。五花海区域跨越了IX与Ⅷ 烈度区, 大部分区域位于Ⅷ 烈度区; 扎如寺— 上四寨村沿线区域同样跨越了IX与Ⅷ 烈度区, IX与Ⅷ 烈度区所占面积相当。这表明了这2个区域内同震滑坡发育程度与地震烈度没有正相关关系, 这可能是由于 图24中展示的地震烈度主要是根据房屋破坏调查得来的, 并没有主要依据同震滑坡的发育情况来产出地震烈度图。

图 24

Fig. 24

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	图 24 九寨沟地震的烈度、 推测发震断层和余震分布图Fig. 24 Seismic intensity, inferred seismogenic fault, and aftershocks of the Jiuzhaigou earthquake.

3.3 地震滑坡密集分布区

由于Geoeye-1影像分辨率高且基本覆盖了推测发震断层穿过的区域, 也就是滑坡密集分布区, 因此我们对Geoeye-1影像覆盖的区域进行了滑坡解译工作(图25)。结果表明, 在Geoeye-1影像上的得到了超过4i800处可辨识到的同震滑坡, 覆盖面积约9.6km²。从同震滑坡空间分布与推测发震断层位置上可以看出, 两者具有非常良好的对应关系, 断层穿越区域为同震滑坡最发育的区域。随着发震断层距离的增加, 同震滑坡规模、 数量与密度均显著减少。这一现象与其他走滑断裂型地震触发滑坡类似, 如2010年玉树地震(许冲等, 2012; Xu et al., 2013a)与2002年Denali地震(Gorum et al., 2014)。似乎断层东北侧的同震滑坡衰减程度比东南侧更显著, 这可能是由于东南侧的Geoeye-1影像覆盖范围更少的缘故。在沿着推测发震断层的区域, 震中附近的同震滑坡更少, 一个重要的原因可能是震中附近区域为高海拔与高坡位, 该区域坚硬岩石对斜坡稳定性起到了主要的作用, 即使被发震断层穿过, 且坡度较陡, 地震波放大效应可能存在, 依然发育同震滑坡较少。另一方面, 这里高程较高导致地震破裂埋藏更深, 从而同震滑坡这一地表效应不显著。这一现象类似于2014年鲁甸地震同震滑坡(许冲等, 2014; 徐锡伟等, 2014)。而该区域两侧的九道拐区域、 五花海区域与五花海NW方向约5km的流域内有覆盖较广泛的松散堆积层, 再加上海拔低, 地表破裂埋藏相对较浅, 同震滑坡这一地表效应显著, 所以导致了这些区域同震滑坡发育严重。震中附近同震滑坡发育少的区域在Geoeye-1上有些云覆盖, 可能会导致一些同震滑坡的遗漏。但是结合震后GF1与GF2影像分析可知, 这里发生的同震滑坡依然明显少于其他推测发震断层两侧的区域。

图 25

Fig. 25

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图 25 基于Geoeye-1影像得到的九寨沟地震同震滑坡分布图Fig. 25 Distribution of landslides triggered by the Jiuzhaigou earthquake from postseismic Geoeye-1 image.

遥感影像的质量与分辨率对解译的同震滑坡数量往往有重要的影响。以本文的五花海区域为例, 从图25中的同震滑坡分布中, 在五花海区域利用有云覆盖的0.5m分辨率的Geoeye-1影像仅仅得到可辨识的滑坡308个, 总面积为0.77km²。而利用无云覆盖的0.2m分辨率的震后航片得到该区域内可辨识的同震滑坡1i088处, 总面积1.514km²。两者显著差别的原因包括利用Geoeye-1的结果中连片的多个滑坡被框定成1个滑坡、 中型与小型滑坡遗漏、 滑坡区被云覆盖等因素。更大范围的九寨沟地震滑坡分布结果也有比较显著的不同, 如戴岚欣等(2017)的初步研究结果表明本次地震触发滑坡1i800多处, 总面积为8.11km²。与我们的结果(图25)相比, 滑坡总面积相当, 但是滑坡数量相差较大。可能因为本研究采用的Geoeye-1数据分辨率与质量相对更高, 对小滑坡的辨识程度更好, 从连片的滑坡群中区分单体滑坡的能力也更强, 即使Geoeye-1影像覆盖范围更小, 也得到了总面积更大的滑坡与总数量高出很多的同震滑坡结果。这种情况在以往的多次震例中都有出现, 如汶川地震(Huang et al., 2009; Gorum et al., 2011; Xu et al., 2014a)、 芦山地震(许冲等, 2013; Chen et al., 2014; Cui et al., 2014; Xu et al., 2015a, b)、 海地地震(Gorum et al., 2013; Harp et al., 2013; Xu et al., 2014b)等。这说明尽管目前有比较明确的地震滑坡编录准则(Harp et al., 2011; Guzzetti et al., 2012; Xu, 2015), 但是要获得比较统一的同震滑坡结果依然是相当困难的事情。因此, 在表述地震滑坡数量与面积结果的时候, 有必要对获取同震滑坡分布结果所采用的遥感数据质量与方法进行详细的介绍。

图 26

Fig. 26

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	图 26 一处受九寨沟地震触发滑坡影响的区域 a 震前卫星影像; b 震后航片; c 滑坡源区放大图, 可见松散物悬停在滑坡源区内Fig. 26 An area affected by landslides triggered by the Jiuzhaigou earthquake.

3.4 震区滑坡后续潜在危险性

从本次地震同震滑坡的情况来看, 滑坡与泥石流问题将成为九寨沟地震区后续面临的最严重问题之一。图26展示了1处受九寨沟地震触发滑坡影响的区域(103.879° E, 33.2897° N)。在震前这里就发生了2处滑坡(图26a), 一处下坡位坡面型浅层滑动, 长宽相当; 另一处为中坡位狭长的小型沟道型滑坡碎屑流。两处滑坡运动方向一致, 在空间上连接到一起, 滑坡坡脚处为公路的北侧。地震导致了这两处滑坡发生了变化, 长宽相当的坡面型浅层滑动受到的扰动较小, 滑坡体与周围环境的色调对比更加分明, 滑坡后壁向上坡有略微扩展。狭长的沟道型滑坡碎屑流在地震前后的影像上变化明显, 地震前后运动堆积区相差不大, 地震显著增加了该滑坡的源区区域(图26b), 在原滑坡的上坡处新形成了1处椭圆形的滑坡失稳区域, 部分物质悬停在滑坡源区内(图26c), 悬停物在垂直运动方向上的长度约25m, 在沿运动方向上长约30m(植被长约15m)。这一块堆积物在强余震或强降雨条件下极有可能发生滑动。与公路的垂直高差达320m。若发生滑动, 如此大的重力势能可能会严重破坏坡脚前方的公路与更远处的居民区。

泥石流也将是九寨沟地震区将来面临的严重的地质灾害问题。大量的滑坡松散堆积物停留在震区内, 是震后泥石流发生的潜在物源。在强降雨条件下, 发生泥石流的概率将比震前大大增加。图27展示了九道拐附近1处流域的震后三维影像(沟口坐标为103.7731° E, 33.2735° N)。地震导致该流域内发生连片的滑坡, 大量松散物质堆积在流域内, 在后续降雨作用下, 极有可能形成泥石流并堵塞公路。这样的潜在泥石流沟在九寨沟震区比较普遍, 提醒我们泥石流问题将是九寨沟震区面临的最严重的地质灾害问题之一。

图 27

Fig. 27

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	图 27 九道拐附近的1条潜在泥石流沟Fig. 27 A potential debris flow gully near Jiudaoguai.

本次九寨沟M_S7.0地震触发了大量的滑坡, 滑坡类型以中型与小型破碎型为主, 也有少量的大型滑坡与碎屑流。震区内的4条主要公路均受到了地震滑坡的破坏或影响。受发震断层的影响, 景区公路的金铃海— 夏莫沿线与黄龙机场线的九道拐— 九寨天堂沿线是同震滑坡最为发育的段。其中五花海区域(11.84km²)至少发育滑坡1i088处, 总面积为1.514km²。滑坡点密度为91.89个/km², 面密度高达12.79%。九寨沟沟口— 上四寨村沿线滑坡较少, 九寨沟沟口往西北经杀务沿线也发育了一些同震滑坡。在推测发震断层经过的区域, 同时也是震后Geoeye-1影像覆盖的区域, 得到超过4i800处可辨识的同震滑坡, 总面积约9.6km², 这些同震滑坡多密集分布在发震断层周围。同震滑坡与余震分布也有良好的对应关系, 可知九寨沟地震滑坡受发震断层控制作用非常强烈, 地震滑坡在空间上呈现NE-SW优势方向性。震区显著发育的强度弱化斜坡、 悬停在高坡位的堆积体与停留在沟谷中的松散滑坡堆积体, 在后续强余震或强降雨条件下极有可能再次失稳并形成新的滑坡与泥石流灾害, 并将成为震后恢复重建面临的重要问题。

致谢 2017年8月8日四川九寨沟M_S7.0地震发生后, 在中国地震局的统一部署下, 中国地震局地质研究所迅速组织了地震应急科考组(徐锡伟(组长)、 陈立春、 许冲、 李志强、 任治坤、 魏占玉、 鲁人齐、 谭锡斌、 董绍鹏、 石峰), 开展发震断层与同震滑坡的应急调查与震害评估工作。在此感谢应急科考组其他成员在野外提供的无私帮助。感谢中国资源卫星应用中心与国家基础地理信息中心提供的部分震后光学遥感影像。向一线抗震救灾人员致敬, 向地震中遇难的同胞致哀。