Research progress and prospects of the giant Yigong long run-out landslide, Tibetan Plateau, China
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摘要:
高位远程滑坡指剪出口高、滑动距离长、体积大和速度快的滑坡，具有强动能、强烈碎屑化-流体化、铲刮效应等特征，滑坡及其诱发的灾害链对人类生命财产安全、路桥基础设施、水利水电工程等危害巨大。在遥感解译和野外调查的基础上，总结了2000年西藏易贡高位远程滑坡的研究进展，分析了滑坡启滑机制、体积、运动速度、堰塞湖体积、溃坝机制等，进一步揭示了内外动力耦合作用是西藏易贡高位远程滑坡的主要影响因素，以及该滑坡具有溯源侵蚀复发型的周期性启滑机制。基于GIS与高精度DEM进一步核算了易贡高位远程滑坡的体积，认为滑源区崩滑体体积约9225×104 m3，滑坡堆积体体积约为2.81×108~3.06×108 m3，其中堆积体体积与国内外研究的认识基本一致。易贡滑坡崩滑源区还发育2个潜在失稳区，潜在崩滑体方量约1.86×108 m3，一旦失稳可能再次形成滑坡-堵江-溃坝灾害链，危害巨大，故提出了进一步加强易贡高位远程滑坡潜在崩滑体稳定性研究、灾害链流域性影响范围预测和监测预警等建议，对于指导该区正在规划建设的铁路、水利水电等重大工程建设和城镇防灾减灾具有重要意义。
Abstract:Long run-out landslide is a landslide with high shear outlet, long sliding distance, large volume and high speed, which is characterized by strong kinetic energy, strong fragmentation-fluidization and entrainment effect.The landslide itself and its induced hazard chain are great harm to human life and property safety, road and bridge infrastructure and water conservancy and hydropower projects.Based on remote sensing interpretation and field investigation, this paper summarizes the research progress of the giant Yigong long run-out landslide in Xizang in 2000.It also delves into the initiation mechanism, landslide volume, movement speed, dammed lake volume and dam failure mechanism of Yigong landslide.Furthermore, it reveals that internal and external dynamic coupling is the main influencing factor of the Yigong landslide and considers that the landslide has periodic sliding mechanism of retrogressive erosion recurrence type.In additon, this paper calculates the landslide volume based on GIS and high-precision DEM and reveals that the landslide volume in the landslide source zone is about 9225×104 m3.The landslide accumulation volume is about 2.81×108~3.06×108 m3, which is close to the domestic and international research.There are two potential instability rockmass in the landslide source zone of Yigong landslide, with a total volume of about 1.86×108 m3.Once the two potential instability rockmass are unstable, the hazard chain of landslide-river blockage-dam break might be formed again and cause great harm.This study concludes by proposing research directions to further research the stability of the potential landslide of the Yigong landslide, predict the basin influence range of the hazard chain, establish the monitoring and early warning system.These suggestions have important guiding significance for the construction of major projects such as railway and hydropower projects being planned and constructed in this area, as well as for urban hazard prevention and mitigation.
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Key words:
- Yigong /
- long run-out landslide /
- initiation mechanism /
- landslide volume /
- hazard chain
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图 1 2000年易贡滑坡遥感影像图(据Guo et al., 2020改编)
Figure 1.
图 3 2000年易贡滑坡崩滑源区对比图(a、b底图为Landsat5、7影像, 据USGS:
http://glovis.usgs.gov/ ；c基于GIS空间分析的DEM作差结果，DEM据https://earthdata.nasa.gov/ )Figure 3.
图 4 1998年、1999年和2000年3月1日至4月30日易贡地区降雨与温度统计图(据Zhou et al.，2016修改)
Figure 4.
图 8 易贡地区不同期次滑坡地质年代分布特征(据Guo et al., 2020)
Figure 8.
表 1 2000年易贡滑坡初始崩滑体体积历史研究统计结果
Table 1. The statistics table of historical studies of the initial landslide volume of Yigong landslide in 2000
序号 崩塌区体积/m3 研究方法 文献来源 1 上亿 野外调查、估算 殷跃平, 2000 2 1000×104 野外调查、估算 薛果夫等, 2000 3 3000×104 野外调查、估算 刘伟, 2002; 黄润秋, 2004 4 4000×104 遥感解译 Zhang et al., 2013 5 7500×104 DEM数据分析、遥感解译、滑体等高线重建 Evans et al., 2011 6 9000×104 DEM数据分析、遥感解译、根据铲刮等参数推测 Delaney et al., 2015 7 9118×104 DEM数据分析、遥感解译比对 王治华, 2006 8 10000×104 野外调查、估算 Shang et al., 2003; Yin et al., 2012; Zhou et al., 2016; Zhuang et al., 2020 9 9225×104 DEM数据作差分析、遥感解译 本文 
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表 2 易贡滑坡堆积体体积历史研究统计结果
Table 2. The statistics table of historical studies for Yigong landslide accumulation volume
序号 体积/m3 研究方法 文献来源 1 9.11×107 遥感解译、DEM数据分析 Wang, 2008 2 2.80×108~3.00×108 野外调查 殷跃平, 2000；刘宁, 2000；周刚炎等, 2000；刘国权等, 2001b 3 3.00×108 野外调查、遥感解译等 Zhou et al., 2001; 柴贺军等, 2001; Wang et al., 2002; Shang et al., 2003; Xu et al., 2012; Zhuang et al., 2020 4 >3.80×108 GPS实地测量、遥感解译 任金卫等, 2001 5 1.05×108 遥感解译、DEM数据分析 Evans et al., 2011 6 1.15×108 遥感解译、DEM数据分析、GPS野外测绘 Delaney et al., 2015 7 1.67×108 质量密度分析 Ekströmet al., 2013 8 1.29×108 数字地形数据分析 Liu et al., 2018 9 2.81×108~3.06×108 对比分析、遥感解译 本文
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表 3 易贡滑坡速度研究结果统计结果
Table 3. Speed statistics of Yigong landslide
序号 速度/(m·s-1) 研究方法 参考文献 1 Vmax=50 野外调查 朱平一等, 2000 2 V1=48, V2=16 根据地震波曲线计算 任金卫等, 2001 3 V3=37~39;Vmax=65 数值模拟(离散元法) 柴贺军等, 2001 4 V3=37~39 野外调查 刘伟, 2002 5 V3>14 野外调查 Shang et al., 2003 6 Vmax>44 野外调查 黄润秋, 2004 7 Vmax=44 野外调查 许强等, 2007 8 Vmax=117 数值计算 周鑫等, 2010 9 V3=15.6;Vmax=129.9 数值模拟(DAN软件) Delaney et al., 2015 10 Vmax=53 数值模拟(PFC软件) 陈锣增, 2016 11 Vmax=110.4 数值模拟 Liu et al., 2018 12 V1=90;V2=28.5;V3=30.12;Vmax=121 根据地震波曲线计算 李俊等, 2018 13 V3=35;Vmax=90 数值模拟(DAN软件) 戴兴建等, 2019; Zhuang et al., 2020 14 V3=40;Vmax=100 数值模拟(SPH方法) Dai et al., 2021 15 Vmax=138 数值模拟 Zhou et al., 2020 注: V1—崩塌下落的平均速度；V2—碎屑流的平均速度；V3—滑坡全过程平均速度；Vmax—滑坡过程中最大速度；SPH—Smoothed Particle Hydrodynamics，光滑粒子流体动力学
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表 4 2000年易贡滑坡堰塞湖方量统计结果
Table 4. The statistical table of volume for Yigong landslide dammed lake in 2000
时间 水面高程/m 湖水面积/km2 水量/108m3 研究方法 参考文献 堰塞之前 / 15.000 0.70 水文实测 殷跃平, 2000 5月24日 44.400 10.70 ADCP法实测 周刚炎等, 2000 6月8日 50.000 31.44 水文实测 鲁修元等, 2000 4月13日 / 19.900 / 遥感解译 王治华等, 2001 5月4日 33.700 5月9日 37.300 5月20日 43.600 4月13日 2214 18.909 1.55 遥感解译
DEM数据分析Wang et al., 2002; 王治华, 2005 5月4日 2225 33.659 5.84 5月9日 2228 36.320 7.76 5月12日 2229 37.979 8.41 5月20日 2234 43.121 13.05 6月10日 2244 52.855 23.29 6月17日 2209 9.280 0.43 / 2220 24.072 1.75 遥感解译
DEM数据分析Delaney et al., 2015 2225 28.010 3.13 2230 31.939 4.69 2240 38.241 8.51 2250 43.371 12.87 2255 45.251 15.11 2260 47.064 17.59 2265 48.926 20.15 2270 50.578 22.80 2280 53.272 28.29 注：ADCP(Acoustic Doppler Current Profilers)——声学多普勒流速剖面仪
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表 5 2000年易贡滑坡堰塞坝体物质组成(刘国权等, 2001b)
Table 5. Material composition table of Yigong landslide dam body in 2000
泄流渠尾部 泄流渠中部 引水进口处 渠道高程 低 高 低 物质组成 碎、块石含量30%~40%，灰白(褐)色砂壤土含碎石、块石、大块石，块径一般3~20 cm，大的1~5 m，个别大于10 m 碎、块石含量50%~60%，碎、块石砂壤土 碎、块石含量60%~70%，砂壤土含碎石、块石，碎石、块石成分以大理岩、石英岩、混合花岗岩为主
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图(9)
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