杰斐逊滑道

山体滑坡是指大量土壤和岩石物质沿山坡向下移动的现象,涉及多种不同类型的地面运动地貌和过程。山体滑坡的主要驱动力是重力,但其他因素也可能导致斜坡坍塌。山体滑坡通常是由强降雨、快速融雪、溪流切蚀导致山坡过于陡峭或地震引起的,而某些人为的土地改变,如坡度改变或排水系统改变,会大大增加发生山体滑坡的可能性。山体滑坡会摧毁建筑物,破坏天然气、水和下水道管道,切断电力和电话线路,并阻塞交通路线。有时山体滑坡可能会缓慢地从斜坡上滑落,但通常这种运动会在没有任何预兆的情况下发生,而且速度非常快。土壤蠕变和塌陷会逐渐造成财产损失,而岩石滑坡和泥流则会瞬间卷走人员和财产。在美国,山体滑坡每年造成的损失高达2亿美元,并造成 25 至 50 人死亡。

山体滑坡有多种表现形式,通常根据所涉及的物质类型和下坡运动的方式进行分类。材料范围从松散的泥土到坚硬的岩石块。这些物质可能会因下落、滑动或流动而向下坡移动。以下是一些比较重要的群众运动类型:

  • 岩崩是指大块基岩从悬崖表面断裂并滚落下坡。
  • 当基岩的脱离部分从倾斜的表面(通常是沿着层面)滑落时,就会发生岩滑
  • 土体滑坡是指大量土壤从滑坡面下滑,通常是在基岩之上。 
  • 蠕变是土壤和岩石颗粒缓慢、连续、难以察觉的下坡运动。
  • 旋转滑坡或滑塌是由于土壤或岩石的粘性单元沿滑动面旋转而造成的,留下弯曲的陡崖。
  • 强降雨导致陡坡上形成泥流,泥土在额外的重量和润滑作用下松散,变成泥浆,卷走包括大树和房屋在内的一切。泥石流的流速可达每小时一百英里,并且没有任何预警。

由于山坡陡峭,浅层土壤上基岩破碎严重,弗吉尼亚州山区最容易发生山体滑坡。山麓和沿海平原的低洼地区也发生过山体滑坡,但滑坡规模通常较小,且是由人为干扰引起的,例如修建过陡的道路。最灾难性的山体滑坡事件与阿巴拉契亚高地陡坡的强降雨有关。容易发生群体运动的区域包括过去发生过山体滑坡的区域;角度大于25度的陡坡;以及过于陡峭的挖填,尤其是由于房屋和道路建设。北卡罗来纳州的研究表明,近期发生的山体滑坡中约有 56% 发生在因开发而发生某种改变的斜坡上。

弗吉尼亚州麦迪逊县的泥流槽

弗吉尼亚州麦迪逊县格雷夫斯米尔附近金西溪 (Kinsey Run) 的泥石流槽和洪水沉积物的鸟瞰图,该溪于27 6 月至1995 6 月发生,洪水造成泥石流堆积。
照片来自弗吉尼亚州麦迪逊县的泥石流: 34届弗吉尼亚地质实地会议指南。

 

弗吉尼亚州每10至15年就会发生一次引发山体滑坡的强降雨事件。6 月27至1995 ,麦迪逊县的一场强烈雷暴引发了超过500泥石流。热带低气压加斯顿 (8 月2004 ) 给里士满地区带来了严重破坏,导致大面积洪水泛滥,并在里士满市中心引发了11英亩的大面积山体滑坡,并在大里士满地区引发了数百至数千处小型山体滑坡(马克·卡特,美国地质调查局,通讯)。弗吉尼亚州最致命的自然灾害发生在 8 月19夜间, 1969飓风卡米尔的残余在五个小时内沿着弗吉尼亚州中部的蓝岭山脉倾泻了超过 25 英寸的降雨,引发了数千起泥石流,造成153人死亡。纳尔逊、阿默斯特和罗克布里奇县部分地区无数建筑物被毁,一百多座桥梁被冲毁。

弗吉尼亚州西部大多数县发生山体滑坡的可能性很高。如下图所示,该地图改编自美国地质调查局的美国本土滑坡概览图,该联邦至少有一半的地区属于高潜在区域。

弗吉尼亚州易发生山体滑坡的县。

弗吉尼亚州易发生山体滑坡的县。
红色 = 高电位;橙色 = 中等电位;黄色 = 中低电位;绿色 = 低电位。 

 

弗吉尼亚州紧急事务管理部(VDEM) 提供有关该联邦地区山体滑坡的基本信息,并赞助 1979 年《联邦灾害缓解法案》中概述的区域缓解计划。 2000不幸的是,这些计划并不完整。问题在于,没有简单、通用的方法来确定滑坡的脆弱性,现有的数据只能提供可能发生滑坡的区域的最广泛的迹象。目前缺少的是供 VDEM 和其他政府机构用于规划和减灾的详细山体滑坡危险地图。到目前为止,佩吉县 ( 2013 )、尼尔森县 ( 2024 ) 和阿尔伯马尔县 ( 2024 ) 是仅有的已被弗吉尼亚能源公司绘制成山体滑坡灾害地图的县。

最近,我们的地质学家开始使用高分辨率激光雷达数据来识别和绘制山体滑坡地图。激光雷达 (Lidar) 代表光检测和测距,是一种遥感方法,可以生成精确的地球表面3维模型。与谷歌地球上的航空图像不同,激光雷达可以透过茂密的植被和森林覆盖,揭示山体滑坡变形的程度,如陡崖、张裂缝和沉积土。激光雷达数据还可以帮助识别易发生山体滑坡的地区,识别山体滑坡可能发生的地点以及山体滑坡可能沿斜坡滑下的位置。

房主保险不承保山体滑坡造成的损失。 任何打算在陡峭地形上购房或建房的人都应警惕潜在的问题。 有必要进行有效的现场地质分析,以确定以前的滑坡沉积物和基岩中现有的薄弱平面,如断裂、褶皱和层理面。 虽然大多数山体滑坡的原因无法缓解,但详细的地质调查和有效的土地使用方法可以大大降低风险。


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参考文献

Carter, MW 和 Berquist, CR, Jr., 2005 ,对 8 月钦博拉索山山体滑坡的初步调查30 , 2004 :弗吉尼亚矿业,诉48 ,n。 4 ,第。 25 - 36 。

Cruden, DM, 1991 ,《山体滑坡的简单定义》:《国际工程地质协会公报》,第43号,第27 - 29页。

Eaton, LS、Bailey, CM 和 Gilmer, AK, 2004 ,《弗吉尼亚州麦迪逊县的泥石流: 34届弗吉尼亚地质实地会议指南》, 27页。

Hack, JT, 1956 ,弗吉尼亚州山脊河谷地区特大洪水侵蚀:《弗吉尼亚科学杂志》,卷7 ,注4 。

北卡罗来纳地质调查局, 2005 ,《当地球移动时》(Bechtel,R. 编辑):北卡罗来纳地质调查局信息通告32 , 24页。

Radbruch-Hall、DH、RB Colton、WE Davies、Ivo Lucchitta、BA Skipp 和 DJ Varnes, 1982 ,《美国本土滑坡概览图》,地质调查专业论文1183 ,美国地质调查局,华盛顿。

Ress,D., 2004 ,城市损失可能超过15万美元:《里士满时报快报》,9 月1日,B 版,第1页。 

里特,DF, 1986 ,过程地貌学:Wm。C. Brown Publishers,爱荷华州杜比克, 579页。

Varnes, DJ, 1978 ,《斜坡运动类型和过程》,载于Schuster, RL 和 Krizak, RJ 编辑的《滑坡分析与控制:交通研究委员会特别报告第176号》,美国国家科学院,华盛顿特区,第11 - 33页。

弗吉尼亚矿产资源部, 1969 ,弗吉尼亚州纳尔逊县和阿默斯特县灾难性风暴造成的自然特征:弗吉尼亚矿产资源部弗吉尼亚矿产,特刊, 20页。


其他资源:

阿尔伯马尔县和纳尔逊县的滑坡清单(地质和矿产资源)

美国地质调查局滑坡手册——了解滑坡的指南

美国地质调查局滑坡灾害计划

美国地质调查局滑坡危险地图

美国地质调查局在阿巴拉契亚山脉发现泥石流灾害

美国地质调查局网站显示弗吉尼亚州蓝岭地区泥石流灾害  

飓风卡米尔详情