美国华盛顿州西雅图区域滑坡灾害评价.docVIP

美国华盛顿州西雅图区域滑坡灾害评价 Rex L. Baum Jeffer A. Coe等 李 烨 译；冯翠娥、田 芳 校译 在美国华盛顿州的西雅图和普吉特湾地区，滑坡是分布广泛、发生频率较高的地质灾害。该区最常见的滑坡是由暴雨诱发的浅层滑坡；许多滑坡又转化成泥石流，造成极大的财产损失或交通中断；尽管转动型或平滑型滑坡仅是偶尔出现，但也造成了重大的财产损失。1995～1996年和1996～1997年冬季发生的上百次滑坡，再次使普吉特湾地区很多研究团体对确定滑坡易发区，采取一定措施减少将来由于滑坡造成的损失的研究产生了极大的兴趣。USGS、西雅图市和一些私人顾问公司之间进行的非正式合作正着眼于滑坡灾害区的识别和填图工作，并确定滑坡的时间特征。已经开发出了基于GIS的填图方法，来确定滑坡的发生概率以及经验降雨阈值，同时也建立了一些预测滑坡发生时间的物理模型。对滑坡灾害区进行填图，从野外研究和物理模型着手，来评价斜坡稳定性，包括岩土性质、季节性地下水水位和降雨入渗的影响。也分析了有关滑坡发生的历史记录和斜坡稳定性之间的相关关系，对滑坡灾害的程度进行了填图。西雅图市利用USGS在暴雨方面的研究成果，对可能出现的紧急情况制定应对计划，对山坡开发或者恢复进行规划，对城市设施进行规划并确定优先保护次序。如果有一些可以利用的资料，本方法也适用于其它地区。 一、概 述 在华盛顿州西雅图市和普吉特湾地区经常会出现滑坡灾害，这对居民、公共和私人财产、重要的交通线和商业交易等造成了极大的破坏。几乎每年的雨季都会出现滑坡，通常从10月持续到来年的4月（Thorsen，1989）。在1934、1972、1986、1990、1996、1997和2001年，冬季的暴雨诱发了大量滑坡（Tubbs，1974；Laprade，1986；Miller，1991；Gerstel，1996；Harp等，1996；Gerstel等，1997；Baum等，1998；Chleborad，2003）。1996和1997年的滑坡对公共和私人财产造成了极大的破坏，并造成4人死亡（Harp等，1996；美国陆军工程公司，1997；Pageler，1998；Maier，1997；Baum等，1998）。尽管西雅图的大多数城市和城镇以及普吉特湾地区都对陡坡开发进行管制，但是损失仍在持续增加，这是因为：（1）经济发展对滑坡易发区的开发压力不断增加；（2）城市径流加速了地面侵蚀，引起局部斜坡失稳；（3）在规章制度出台之前，新的和以前未识别的滑坡已经破坏了不稳定区的建筑设施。 政府和私人部门在多层次上展开合作，对1997年的滑坡和其它最近出现的滑坡事件进行分析，为普吉特湾地区制定了地质灾害减灾措施。1996年10月，USGS启动了一个针对普吉特湾5个地区的地震、洪涝、滑坡和火山灾害的研究项目。作为该项目的一部分，西雅图市、USGS、华盛顿大学于1998年开始合作，利用现有的上万个岩土勘察成果（钻孔、爆破和开挖）建立了详细的三维地质模型和数据库，这些成果被应用到了本次滑坡灾害研究中。1998年，美国联邦应急管理局（简称FEMA）启动了一项名为“项目影响评估”的减灾计划，选择西雅图作为试点城市之一。FEMA投资了100万美元，成立了由公共和私人机构组成的项目影响评估委员会，目的是建设一个更具灾害抵抗力的城市。Shannon和Wilson等人负责建立1890年至今西雅图市的滑坡信息数字数据库（Laprade等，2000）。西雅图市的滑坡和地形资料可以为USGS的研究自由使用。最近，郡、州和联邦机构之间展开合作，使用激光雷达技术（LIDAR）获取了普吉特湾大部分地区，包括西雅图市在内的高分辨率的地形数据。 在西雅图开展的这些合作使更多的资源可用，为开发、测试和比较各种滑坡灾害评价方法创造了机会，使USGS可以利用一种更全面的方法来评价西雅图的滑坡特征。这一方法包括对斜坡稳定性和滑坡发生的相关关系（Soeters和van Westen，1996；Harp等，1998；Baum等，2000；Schulz，2004；Godt，2004）、滑坡重现概率（Wu等，1996；Coe等，2000，2004）、野外实验仪器（Baum等，1998，2005）、降雨阈值（Chleborad，2000，2003）以及特定滑坡的野外调查和模拟（Arndt，1999；Savage等，2000）的研究。 本文对研究中如何刻画浅层平滑型滑坡和相关的泥石流灾害的时间和空间特征，以及深部的转动型和平滑型滑坡的空间特征进行了介绍（Brien和Reid，2001）；简单介绍地质背景，回顾前人的工作，描述西雅图地区常见的滑坡类型；介绍利用不同方法绘制的西雅图西南部的地质灾害图，略谈西雅图深部滑坡的确定性模型，简述建立的西