台风暴雨型滑坡地下水位动态特征及预测

伍剑波,王赫生,张泰丽,孙 强,朱延辉

(中国地质调查局南京地质调查中心,江苏 南京 210016)

作为塑造地貌最活跃的外营力之一,地下水主要通过物理、化学、力学等形式参与地质体的水-岩(土)相互作用,促进地质体向不良方向演变,并在某种程度上诱发了地质体灾变的发生[1-5]。台风暴雨常引起强烈的地下水位波动及斜坡地质体结构变化,从而使地质体发生滑移、拉张变形等,这类滑坡称为台风暴雨型滑坡。台风暴雨型滑坡多见于我国东南沿海地区,台风暴雨与一般降雨诱发滑坡的成因机理相似,但又与一般降雨形成的滑坡存在显著差异[6]。台风暴雨型滑坡具有规模小、厚度浅、突发性(或突变性)强等特征,属于典型的降雨诱发型滑坡,其灾变过程与滑坡体地下水位波动密切相关[7-11]。由于台风期暴雨持续时间长、强度大、降雨量集中,所以滑坡在其作用下具有地下水反应灵敏、渗流速度快、波动幅度大等特点[12]。因此,掌握地下水位动态规律,高效和准确地预测水位趋势,对于台风暴雨型滑坡的防治、预警预报、稳定性评价等具有重要的理论价值与实际意义。

目前,地下水位动态变化分析预测的方法主要有物理模型法、数值模拟法和数理统计模型法等[13-21]。物理模型法是反映含水系统和理解其物理过程的主要手段[21],如坡地水文模型,主要基于大量观测资料和相关水文地质参数得出较精确的预测结果,建模需简化相关条件。数值模拟法能准确模拟不同降雨模式和复杂地层结构条件下地下水的变化,如有限差分法、边界元法,但数值模拟预测滑坡区域地下水位变化时,无法模拟隐藏裂隙产生的优先流,且存在降雨入渗补给滞后性的处理问题[22]。……