“趕快叫人,趕緊撤離!”8月3日淩晨3時,四川省甘孜藏族自治州康定市姑咱鎮日地村突發特大山洪泥石流災害。
附近的雅康高速公路隧道間橋梁被沖垮、有車輛墜落和人員失聯。目前已核查出日地村遇難4人,失聯23人,轉移群衆300餘人。
泥石流
地球内部發生劇烈變動(如斷層突然滑動或火山活動)後,地表會随之出現強烈震動,這就是地震現象。
不斷流動的液化砂土最前端
(圖檔來源:《知識就是力量》雜志)
地震會引發諸多次生災害,如爆炸、火災、海嘯、洪水、泥石流、傳染病等,對人類社會的破壞和影響極大,而砂土液化也是其中之一。
被搖成“液體”的砂土
被淤泥淹沒的村落教援現場
(圖檔來源:《知識就是力量》雜志)
埋藏較淺的飽水松散砂土(包括不同粒徑的礫石和更細的泥土)遭受強烈振動(如爆破、地震、機械爆破等)時,顆粒間的位置迅速調整,失去粒間的接觸壓力和摩擦力,有被振密的趨勢。
顆粒間的孔隙水壓力急劇升高,快速聚集、擠出,砂粒們不再互相接觸,而是随着水流不斷翻滾,固态砂土變成了液态混合物,這個過程叫作“液化”或“流體化”。
液化後的松軟砂體由高向低發生明顯流動
(圖檔來源:《知識就是力量》雜志)
液化後的混合物會向壓力低的一方運動,若地下有合适的通道或洞穴,混合物會湧向這些地方。
當它們沿一定的通道湧出地表,呈現噴砂冒水的狀态時,人們會形象地将其稱為“砂湧”。有時,它們還會在地表形成火山錐一樣的形态,被稱作砂火山。
因其形态和泥石流十分相似,是以經常難以厘清。
二者最大的差別在于水的來源:泥石流中的水來自暴雨、冰川融水、堤壩垮塌等地表水;砂土液化的水則來自地下砂土層中固有的孔隙水。
其次,泥石流多發于山洪溝或周邊的斜坡,較易根據發生區域進行判定,而砂土液化的判定則更加複雜。
如山洪般傾瀉的“野獸”
以2023年12月18日甘肅省臨夏州積石山縣的6.2級地震為例。根據應急管理部大資料中心的無人機遙感影像,距震中約20千米的青海省民和縣草灘村與金田村被大量淤泥覆寫,淤泥有約3米厚,面積達1.2萬平方米以上,而這就是砂土液化的惡果。
這些淤泥并非直接來自草灘村和金田村的被淹沒區,而是來自距兩村北側3000~4000米的高台。
砂土液化源頭處崩解的土層液化後冒出的水已經結冰
(圖檔來源:《知識就是力量》雜志)
這裡的沉積物成分複雜,既有黃河故道或古洪水期堆積的泥砂,也有風成(風對地面物質進行吹蝕、搬運和堆積作用形成)的黃土,但最主要的成分式來自周圍山體風化後的泥沙礫石,被地表流水攜帶而來。
這處盆地在幾十萬年間不斷堆積,形成自外圍向中心明顯變低的緩坡狀地貌。
地震發生時,地下飽水的砂土層瞬間液化,其上部的松散沉積物随之塌陷,與液化的砂土混合在一起,洶湧着彙向下方的村莊。
因其侵害過程與泥石流有些相似,是以有人将其稱作“地震-泥流”,但本質上,它是因砂土液化引發的滑坡現象。
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