李 磊，許 沖，張中儉，黃遠(yuǎn)東

（1.應(yīng)急管理部國(guó)家自然災(zāi)害防治研究院，北京 100085；2.復(fù)合鏈生自然災(zāi)害動(dòng)力學(xué)應(yīng)急管理部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100085；3.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083）

0 引言

1824年學(xué)者在瑞士萊茵河流域正式定義了黃土，成為黃土研究的起源地，隨后黃土研究區(qū)逐漸從萊茵河流域延伸到英國(guó)、美國(guó)，直到20世紀(jì)60年代，劉東生和張宗祜分別奠定了中國(guó)黃土地質(zhì)和工程地質(zhì)的基礎(chǔ)［1］，同時(shí)伴隨著大量學(xué)者對(duì)黃土及其在地質(zhì)和古氣候中的重要性的關(guān)注，黃土研究開始在中國(guó)蓬勃發(fā)展［2］。關(guān)于黃土來源，劉東生等［3］在討論中國(guó)黃土-古土壤系列中真實(shí)黏土礦物的來源時(shí)，表達(dá)了以下觀點(diǎn)：“由于黏土礦物在沉積前經(jīng)歷了沖積過程，人們認(rèn)為這些黏土礦物與沙丘沙漠有相同的來源：較粗的物質(zhì)（砂粒部分）早期收縮并形成沙丘沙漠，但較細(xì)的物質(zhì)被進(jìn)一步輸送，在適當(dāng)?shù)臈l件下收縮并形成黃土。”黃土覆蓋著中國(guó)約63.1萬平方公里的土地，相當(dāng)于中國(guó)總面積的6.6%［3］。其中黃土高原面積約31.7萬平方公里，東起太行山，西至烏鞘嶺，南連秦嶺，北抵長(zhǎng)城，橫跨甘、青、寧、內(nèi)蒙古、陜、晉、豫7個(gè)省區(qū)，是地球上最大的黃土堆積體［4，5］。黃土具有高水敏性、濕陷性以及很強(qiáng)的應(yīng)變軟化特性［6，7］。Gao等［4］認(rèn)為中國(guó)濕陷性黃土結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)展經(jīng)歷了黃土化階段、形成階段、發(fā)展階段、退化階段和黏土化階段，并在顯微鏡下對(duì)黃土高原不同地區(qū)的一些樣品進(jìn)行觀察，分析顆粒后發(fā)現(xiàn)，我國(guó)黃土高原西北部的濕陷性黃土仍在發(fā)育；然而東南部黃土的濕陷性特征正在逐漸消失。黃土厚度通常為50～100m，而在甘肅附近發(fā)現(xiàn)的黃土厚度高達(dá)300m［8］，此后在蘭州北部的靖遠(yuǎn)發(fā)現(xiàn)了最大厚度達(dá)400m的礦床［9］。除以上所提特點(diǎn)外，黃土的垂直節(jié)理和大孔隙為黃土滑坡發(fā)育提供了有利條件，黃土滑坡成為黃土高原地區(qū)居民生活和城鎮(zhèn)安全的重大隱患。本文對(duì)黃土高原滑坡災(zāi)害研究進(jìn)行總結(jié)，以期對(duì)后續(xù)研究提供參考。

1 區(qū)域調(diào)查與滑坡編錄

區(qū)域歷史滑坡清單在自然災(zāi)害評(píng)估中發(fā)揮著重要作用，編錄完整詳細(xì)的滑坡歷史數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)分析滑坡空間分布、地貌與河流演化非常有幫助［10］；關(guān)于黃土高原大范圍或者小區(qū)域滑坡災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)建立的成果也頗多，主要采用野外考察綜合遙感解譯和自動(dòng)識(shí)別兩種方法。

1.1 遙感解譯、野外考察

Brunsden［11］寫道：“滑坡研究者最好的朋友仍然是航拍照片；每個(gè)人都熟悉這種媒介的強(qiáng)大能力，很少有不使用某種形式的航拍照片來判別滑坡的研究”。遙感影像具有高分辨率、高覆蓋率等優(yōu)點(diǎn)，為滑坡解譯工作提供了極大的便利。但遙感解譯的局限性在于識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)并不存在，解譯者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)圖像上可識(shí)別特征的分析來檢測(cè)滑坡［12］，于是實(shí)地考察很好地彌補(bǔ)了這一缺點(diǎn)。

早年遙感解譯還不太成熟時(shí)，中國(guó)滑坡分布圖［13］以及陜西省滑坡分布圖［14］就已經(jīng)編制完成。近年伴隨著遙感解譯技術(shù)的成熟，黃土高原區(qū)域的滑坡清單相繼產(chǎn)生：胡勝［15］在收集已有成果、大量野外地質(zhì)調(diào)查綜合遙感解譯等工作的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了包含6627個(gè)黃土高原滑坡信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，并繪制了黃土高原滑坡空間分布圖；Peng等［16］通過實(shí)地調(diào)查，結(jié)合山西、陜西、甘肅、寧夏和青海省當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)站發(fā)布的地質(zhì)災(zāi)害報(bào)告，共收集到20699起滑坡，最終選擇了14 544處黃土滑坡編制了黃土高原滑坡分布圖；Xu等［17］利用谷歌地球來人工解譯黃土高原的滑坡，識(shí)別出8萬多處滑坡，并在為期14周的野外工作中實(shí)地驗(yàn)證所有解譯區(qū)域，將結(jié)果與之前的本地研究進(jìn)行交叉檢查，保證數(shù)據(jù)庫(kù)的準(zhǔn)確性，分析發(fā)現(xiàn)這些滑坡中的絕大多數(shù)很可能是同震發(fā)生的，這是目前黃土高原區(qū)數(shù)量最多的滑坡清單。除了對(duì)整個(gè)黃土高原滑坡清單的編錄，不少學(xué)者對(duì)黃土高原部分區(qū)域滑坡清單也有研究。黃土高原約50%的區(qū)域分布在陜西省，境內(nèi)滑坡發(fā)育，研究成果也相對(duì)其他區(qū)域較多。Zhuang等［18］通過實(shí)地調(diào)查和陜西省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)站發(fā)布的地質(zhì)災(zāi)害報(bào)告記錄，編錄了陜西省4122處滑坡；張茂省等［19］以高精度遙感解譯、地面調(diào)查和測(cè)繪為主要手段編錄了延安市寶塔區(qū)293處滑坡；類似的手段被用于隴縣［20］、洛川縣、子洲縣［21］、寧強(qiáng)縣、鎮(zhèn)坪縣、寧陜縣、甘泉縣、子長(zhǎng)縣［22］、吳起縣［23］等等。同時(shí)黑方臺(tái)地區(qū)和涇陽南塬是黃土高原最典型滑坡研究的聚集地，小區(qū)域滑坡編錄結(jié)果準(zhǔn)確性高，編錄清單為類似研究提供了參考［24，25］。

1.2 自動(dòng)提取方法

滑坡自動(dòng)提取速度快、方法多、自動(dòng)化程度高、參數(shù)調(diào)節(jié)靈活，省時(shí)省力，是未來一個(gè)可觀的發(fā)展方向。Liu等［26］利用覆蓋黑方臺(tái)臺(tái)地不同演化階段的C波段、X波段和L波段SAR數(shù)據(jù)，計(jì)算了黑方臺(tái)臺(tái)地的地表形變，通過設(shè)定閾值，由InSAR獲得的變形圖、SAR強(qiáng)度圖像和DEM梯度圖被聯(lián)合用于檢測(cè)潛在的黃土滑坡，分析了時(shí)間跨度為10年的滑坡演化特征，共識(shí)別出40多處滑坡。趙超英等［27］采用多源、多軌道、多時(shí)相SAR數(shù)據(jù)開展?jié)撛邳S土滑坡的識(shí)別研究，結(jié)合升降軌數(shù)據(jù)獲取了滑坡體二維時(shí)序形變監(jiān)測(cè)結(jié)果，在黑方臺(tái)地區(qū)共探測(cè)到80個(gè)潛在的滑坡體，野外調(diào)查驗(yàn)證了InSAR技術(shù)識(shí)別的黃土滑坡具有較高的可靠性。Qi等［28］提出了一種深度學(xué)習(xí)的方法：ResU-Net，這是一個(gè)基于卷積網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)框架，利用像素的方法來自動(dòng)識(shí)別甘肅省天水市2013年7月一場(chǎng)暴雨引發(fā)的滑坡，識(shí)別結(jié)果準(zhǔn)確率高達(dá)96%。巨袁臻等［29］以開源谷歌地球影像作為數(shù)據(jù)源，使用MaskR-CNN（掩膜區(qū)域卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）深度學(xué)習(xí)方法對(duì)大范圍黃土老滑坡進(jìn)行識(shí)別，蘭州和寧夏的試驗(yàn)結(jié)果表明這種方法可以對(duì)研究區(qū)大部分黃土歷史滑坡進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。

2 滑坡類型劃分

滑坡類型劃分是黃土滑坡研究的基礎(chǔ)性工作，一個(gè)準(zhǔn)確合理的分類方案對(duì)于制定避讓減災(zāi)對(duì)策以及防治措施起到了建設(shè)性作用?，F(xiàn)有的黃土滑坡分類依據(jù)為物質(zhì)組成、破壞面位置、誘發(fā)因素及運(yùn)動(dòng)特征等。黃土滑坡類型劃分研究成果見表1［30-36］。

表1 黃土滑坡類型劃分Tab.1 C lassification of loess landslides

3 典型單體滑坡研究

3.1 發(fā)生機(jī)制分析

Peng等［37］將大溝滑坡泥石流的形成過程簡(jiǎn)化為以下順序：雨水軟化飽和軟弱夾層，沿飽和層發(fā)生滑坡-飽和層在雨水滲透下迅速擴(kuò)展，磚塊自由落體后變成碎片，泥石流開始-泥石流侵蝕河床，引發(fā)次生滑坡，規(guī)模再次擴(kuò)大，最后在平坦區(qū)域沉積。范立民等［38］分析了馬岔溝滑坡的形成原因，認(rèn)為滑坡體位于黃土溝壑區(qū)，形成原因主要是高陡邊坡的存在，加之上部?jī)?chǔ)水設(shè)施漏水，長(zhǎng)期浸潤(rùn)導(dǎo)致含水量劇增，最終形成一個(gè)規(guī)模小、滑距長(zhǎng)、速度快的飛躍式滑坡。Shi等［39］研究了寶雞市大規(guī)模黃土滑坡，形成機(jī)制可概括為多次深旋式滑動(dòng)或多次高位平移式滑動(dòng)。徐強(qiáng)等［40］研究了黑方臺(tái)黨川2＃滑坡，此次滑坡共發(fā)生兩次滑動(dòng)，第一次相對(duì)獨(dú)立，第二次分為3輪滑動(dòng)；滑動(dòng)機(jī)理為：地下水的滲出誘發(fā)局部黃土滑塌-黃土蠕動(dòng)，底部飽水黃土形成超孔隙水壓力-底部黃土液化引起整體滑動(dòng)。彭建兵等［41］對(duì)三類典型人類工程活動(dòng)誘發(fā)黃土滑坡致災(zāi)機(jī)理進(jìn)行分析，堆載和卸載觸發(fā)的黃土滑坡（分別為馬連城滑坡和劉萬家溝滑坡）：垂直節(jié)理演化成裂縫帶，剪應(yīng)力作用下剪切蠕變帶逐漸由坡腳向坡體內(nèi)部擴(kuò)展，直至發(fā)展成貫通的剪切帶，坡體整體變形破壞；灌溉誘發(fā)的黃土滑坡（涇陽西廟店滑坡）：長(zhǎng)期農(nóng)田灌溉導(dǎo)致地下水抬升，坡體發(fā)生蠕動(dòng)剪切破壞，滑坡開始啟動(dòng)，大規(guī)模的快速覆蓋加載導(dǎo)致坡體前部淺層黃土液化，最終觸發(fā)黃土泥流遠(yuǎn)程滑坡。Peng等［42］研究了劉家堡滑坡的發(fā)育過程，可大致分為4個(gè)階段：（1）萌芽階段：斜坡內(nèi)發(fā)育多條正斷層，將新近系泥巖破碎成斷裂帶，其延伸方向與山脊斜坡一致；（2）蠕變開裂階段：汶川地震使地層發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，邊坡的上部和中部都出現(xiàn)了拉裂縫；（3）滑動(dòng)階段：2013年7月的暴雨導(dǎo)致大量降雨滲入邊坡，削弱了巖土的強(qiáng)度，裂縫繼續(xù)擴(kuò)展，直到滑動(dòng)到達(dá)表面；（4）現(xiàn)階段斜坡的上部開始沿著裂縫滑動(dòng)，滑體半懸于滑床上，斷裂帶出露在滑坡的后陡坎上。Peng等［43］利用剪切波速成像技術(shù)將西河灘滑坡判定為平移-旋轉(zhuǎn)型滑坡。Peng等［44］研究了涇陽臺(tái)地黃土滑坡的運(yùn)動(dòng)過程，在下伏可蝕層的作用下，認(rèn)為滑坡在移動(dòng)時(shí)經(jīng)歷了刮擦碰撞、漂浮刮擦、褶皺沖斷和推覆堆積4個(gè)重要?jiǎng)恿^程。Ma等［45］分析廟店村滑坡滑動(dòng)過程為滑坡區(qū)的裂縫從地表穿透飽和帶，在地面灌溉水的長(zhǎng)期滲透下，地下水位上升，最終導(dǎo)致下層飽和，高孔隙水壓力導(dǎo)致沉積物顆粒和階地基質(zhì)顆粒之間的強(qiáng)烈碰撞，迫使后者迅速擠出，引起突發(fā)滑坡。沈永東等［46］利用電阻率成像技

術(shù)分析北郭村滑坡失效的原因：滑坡后緣串珠狀分布的落水洞和發(fā)育空洞是后緣失穩(wěn)的構(gòu)造因素；灌溉水入滲、坡腳基底因長(zhǎng)期受荷塘水浸沒加劇了滑坡發(fā)生的可能。Hu等［47］分析了黃土洞穴發(fā)育對(duì)滑坡的影響，洞穴在地下相互連通，成為地表水在地下流動(dòng)的有利通道；大量發(fā)育的溶洞嚴(yán)重破壞了邊坡的穩(wěn)定性，甚至誘發(fā)崩塌滑坡。

3.2 穩(wěn)定性分析與滑動(dòng)演化模擬

黃土滑坡穩(wěn)定性分析與滑動(dòng)演化模擬研究的方法主要包括工程地質(zhì)分析、極限平衡法、數(shù)值模擬、動(dòng)三軸試驗(yàn)等方面。既包括斜坡概化模型，又包括實(shí)際黃土滑坡?；诠こ痰刭|(zhì)分析方法主要是在現(xiàn)場(chǎng)勘察的基礎(chǔ)上，依據(jù)工程地質(zhì)專業(yè)知識(shí)，開展滑坡穩(wěn)定性初步評(píng)估。極限平衡法根據(jù)滑面形狀與條塊劃分的不同，條塊間是否考慮作用力以及作用力的類型，可導(dǎo)出不同的計(jì)算方法。黃土滑坡數(shù)值模擬可分有限差分法（如FLAC軟件）、有限單元法（如Geo-slope、Midas-GTS軟件等）、離散單元法（如PFC軟件）等。黃土滑坡穩(wěn)定性分析與滑動(dòng)過程模擬部分研究成果見表2。

表2 黃土滑坡穩(wěn)定性分析與滑動(dòng)演化模擬部分成果Tab.2 Results of stability analysis and slid ing evolution sim ulation of loess landslide

4 區(qū)域滑坡特點(diǎn)

4.1 總體特點(diǎn)：

通過整理文獻(xiàn)［16，18，23，40，53］，將黃土滑坡總體特點(diǎn)總結(jié)如下：

（1）整體分布上具有一定的集聚性特征，會(huì)出現(xiàn)滑坡群狀或帶狀分布的現(xiàn)象。

（2）類型多樣，包括黃土層內(nèi)滑坡、黃土-基巖接觸面滑坡和黃土泥流等，多為體積較小的黃土-基巖型淺層滑坡。

（3）高速遠(yuǎn)程滑坡發(fā)生前常伴隨大規(guī)模靜態(tài)液化，發(fā)生時(shí)具有突發(fā)性、滑距長(zhǎng)、破壞強(qiáng)等特點(diǎn)，且常出現(xiàn)多輪滑動(dòng)情況。

（4）滑坡發(fā)生主要受構(gòu)造、地形、降雨、農(nóng)田灌溉、人類工程活動(dòng)等因素影響。

（5）滑坡具有災(zāi)害鏈效應(yīng)，移動(dòng)時(shí)積累碎屑，形成泥流，導(dǎo)致滑動(dòng)過程中的體積增加，形成地質(zhì)災(zāi)害鏈。

（6）在空間分布上，具有沿河谷兩側(cè)及多條河流交匯處、斷裂帶附近集中分布的特點(diǎn)，“V”字型河谷相對(duì)切割深度大、斜坡高、陡，臨空條件好，較“U”字型河谷發(fā)育。

4.2 滑坡時(shí)空分布特征

時(shí)空分布特征是黃土滑坡總體特點(diǎn)的一個(gè)重要方面，實(shí)質(zhì)就是對(duì)其發(fā)育的時(shí)間序列及優(yōu)勢(shì)參數(shù)區(qū)間進(jìn)行定性分析或定量統(tǒng)計(jì)。在整理文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)黃土滑坡時(shí)空分布特征如下：

（1）時(shí)間分布特征?；掳l(fā)生的年際規(guī)律性表現(xiàn)在：滑坡活躍期與地殼上升侵蝕期、氣候濕潤(rùn)多雨期一致；月際規(guī)律性表現(xiàn)在：滑坡發(fā)生季節(jié)性強(qiáng)，集中分布在雨季、連陰雨滯后期、凍融期；時(shí)際規(guī)律性則表現(xiàn)為：與地震、大暴雨、人類工程活動(dòng)的同步性［19，54］。

（2）在地形地貌方面，黃土滑坡多分布在高程1000～2200m的中海拔地區(qū)；坡向效應(yīng)隨地貌類型而變化，該區(qū)域的形態(tài)越成熟，坡向?qū)路植嫉挠绊懺矫黠@［55］。當(dāng)坡向與泥巖傾向一致時(shí)，最容易發(fā)生順層滑動(dòng)［56］，同時(shí)還具有“凸坡多發(fā)，凹坡少發(fā)”的特點(diǎn)。不同地貌類型滑坡集中分布的坡度略有差異，但多數(shù)分布在20°～50°。黃土高原的構(gòu)造地貌、沉積地貌、侵蝕地貌和人類改造地貌可以進(jìn)一步發(fā)展為構(gòu)造盆地、黃土塬、流域和人類活動(dòng)帶［31］，由于研究區(qū)滑坡數(shù)量的統(tǒng)計(jì)差異，不同學(xué)者得出的結(jié)論略有不同：胡勝等［15］統(tǒng)計(jì)分析得到黃土滑坡數(shù)量由高到低的地貌類型依次為：山地、黃土梁峁、平原、黃土塬、黃土臺(tái)塬、丘陵、臺(tái)地、河漫灘、風(fēng)積地貌、湖泊。而孫萍萍等［59］統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)黃土滑坡發(fā)育數(shù)量按照黃土梁-黃土塬-黃土峁-河谷階地-基巖山地-山前沖洪積扇-黃土臺(tái)塬-低丘緩谷地貌單元的次序逐漸減少。綜合得出結(jié)論：黃土滑坡在黃土梁峁、黃土塬、山地及河谷兩岸發(fā)育較為強(qiáng)烈。Hu等［47］還發(fā)現(xiàn)洞穴的發(fā)展與滑坡密切相關(guān)，最好的證據(jù)是滑坡中及其周圍存在洞穴。

（3）在地層巖性方面，滑坡分布與巖性關(guān)系密切；黃土一般上覆于古老地層之上；黃土層疏松，滲透性好，而下伏基巖相對(duì)隔水，水匯集于軟弱巖層處，起軟化作用，形成滑動(dòng)帶，最易構(gòu)成“二元結(jié)構(gòu)”的黃土-基巖型滑坡［38］。

（4）滑坡也具有沿河谷兩側(cè)及多條河流交匯處集中分布的特點(diǎn)，一方面是因?yàn)辄S土高原內(nèi)部溝壑深切形成高、陡的臨空條件；另一方面則是河流對(duì)塬與高階地的側(cè)蝕［58］；由于地震作用，滑坡也會(huì)沿?cái)嗔褞Ц浇芗植肌?/p>

5 危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

滑坡危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法主要包括：專家知識(shí)方法、力學(xué)方法和統(tǒng)計(jì)方法?；趯＜抑R(shí)方法的特點(diǎn)是變量權(quán)重和評(píng)級(jí)取決于專家的意見，主觀性偏強(qiáng)；力學(xué)方法僅適用于整個(gè)研究區(qū)域的地形條件相當(dāng)一致、滑坡類型已知且相對(duì)容易分析的情況，評(píng)價(jià)時(shí)需要詳細(xì)的巖土參數(shù)，這種方法不適用于評(píng)估較大區(qū)域的滑坡概率。統(tǒng)計(jì)方法是最常用的滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估方法，它克服了前兩種方法的局限性；只需要滑坡清單、地形和地質(zhì)數(shù)據(jù)，綜合使用GIS工具便能繪制滑坡災(zāi)害分布圖，統(tǒng)計(jì)方法通常被認(rèn)為是繪制中等比例滑坡易發(fā)性圖最合適的方法［59］?，F(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)方法主要包括頻率比（FR）［60］、支持向量機(jī)（SVM）［61］、證據(jù)權(quán)重（WOE）［62］、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）［63］、邏輯回歸（LR）［64］、樸素貝葉斯［65］等。

Zhuang等［66］以西安到蘭州的絲綢之路沿線區(qū)域?yàn)檠芯繀^(qū)，基于邏輯回歸模型，選擇坡度、高度差、剖面曲率、坡向和巖石硬度5個(gè)因素作為自變量，結(jié)合GIS工具繪制了滑坡災(zāi)害易發(fā)性區(qū)劃圖，模型的準(zhǔn)確率高達(dá)0.868。Xu等［67］基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)兩種方法對(duì)2013年甘肅岷縣地震影響區(qū)的滑坡進(jìn)行敏感性評(píng)價(jià)，結(jié)果表明人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型表現(xiàn)出良好的性能，另一方面，支持向量機(jī)技術(shù)的多項(xiàng)式次數(shù)項(xiàng)值足夠高才適合同震滑坡敏感性評(píng)估。Qiu等［68］以陜西省志丹縣為研究區(qū)，使用頻率比模型和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來制作黃土滑坡敏感性圖，驗(yàn)證結(jié)果表明，模型表現(xiàn)同樣良好，準(zhǔn)確率分別達(dá)到了0.89和0.88。Ma等［69］針對(duì)相同的研究區(qū)，使用頻率比模型和證據(jù)權(quán)重模型來評(píng)價(jià)黃土滑坡敏感性，對(duì)11個(gè)控制因子進(jìn)行三種組合，比較得出最佳組合；結(jié)果表明，證據(jù)權(quán)重模型比頻率比模型表現(xiàn)更好，并且評(píng)估的準(zhǔn)確性隨著變量數(shù)量的增加而降低，控制因子最佳組合為：海拔、坡度、坡向、河谷深度、與河流的距離和巖性。

6 地震誘發(fā)黃土滑坡

黃土高原自西向東由3個(gè)塊體組成：西部為活動(dòng)的甘青構(gòu)造塊體，中部為超穩(wěn)定的鄂爾多斯塊體，東南邊緣帶為活動(dòng)的汾渭地塹構(gòu)造帶（圖1）。3個(gè)構(gòu)造塊體活動(dòng)強(qiáng)烈：甘青地塊被西南側(cè)的青藏高原擠壓，各次級(jí)構(gòu)造塊體向東南方向運(yùn)動(dòng)，塊間斷裂呈左旋扭動(dòng)，造成斷裂帶地震多發(fā)和巖土體破碎；鄂爾多斯塊體自第四紀(jì)以來持續(xù)階段性隆升，使得黃土塬整體地勢(shì)顯著增高，周圍土層處于側(cè)向卸壓狀態(tài)；相對(duì)其兩側(cè)的高原和山脈汾渭構(gòu)造帶數(shù)千萬年來持續(xù)伸展沉陷，盆內(nèi)次級(jí)斷塊產(chǎn)生差異沉降，塊間斷裂伸展［70］。復(fù)雜的構(gòu)造背景加上強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)，使得黃土高原成為中國(guó)地震頻發(fā)地區(qū)之一。此處列舉黃土高原6次典型的地震滑坡事件，其余黃土高原地區(qū)60余次地震事件對(duì)應(yīng)滑坡的簡(jiǎn)要信息參照許沖等［71］的研究成果。

圖1 黃土高原地質(zhì)構(gòu)造略圖（根據(jù)彭建兵等［70］修訂）Fig.1 Briefm ap of geological structure of Loess Plateau（revised accord ing to Peng et al.［70］）

1654年7月21日甘肅天水發(fā)生的8級(jí)大地震，誘發(fā)了大量的滑坡、崩塌和堰塞湖等地質(zhì)災(zāi)害，同時(shí)造成大片房屋倒塌，導(dǎo)致了3萬多人遇難。大多數(shù)滑坡集中分布在極震區(qū)范圍內(nèi)的西漢水河谷地帶，在西漢水上游禮縣至天水鎮(zhèn)一段發(fā)育了約180個(gè)大小不等的滑坡，其中西漢水北側(cè)較南側(cè)滑坡規(guī)模大，數(shù)量也較多，并沿永興-鹽關(guān)-羅家堡-天水鎮(zhèn)一線最為密集［5］。王家鼎等［72］針對(duì)此次地震誘發(fā)的高速黃土滑坡，考察現(xiàn)場(chǎng)的滑坡跡象，提出了一種強(qiáng)震作用下低角度黃土斜坡滑移的復(fù)合機(jī)理，并從力學(xué)機(jī)制方面進(jìn)行了深入探討。

1718年6月19日甘肅通渭發(fā)生7.5級(jí)地震，在丘陵溝壑區(qū)誘發(fā)了大量的黃土滑坡。徐岳仁等［73］通過歷史文獻(xiàn)分析、遙感解譯、野外驗(yàn)證等方法獲得了目前滑坡數(shù)量最多的通渭地震滑坡清單，共5019處，總面積635km2，滑坡沿通渭斷裂帶密集分布，與X度等震線吻合，范圍向西、向北各擴(kuò)展約20km。據(jù)王蘭民等［5］不完全統(tǒng)計(jì)，由此次地震誘發(fā)長(zhǎng)度大于500m 的滑坡約337個(gè)，其中最大的永寧鎮(zhèn)巨型滑坡長(zhǎng)8km、寬3km，從北向南越過渭河谷，直抵南山腳下，將永寧鎮(zhèn)2000余戶人家全部壓埋。

1920年12月16日的寧夏海原8.5級(jí)地震是黃土高原記錄到的震級(jí)最大的地震，波及17個(gè)?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)），有感面積達(dá)2.51×106km2，是我國(guó)歷史上波及范圍最廣的一次大地震［74］。近幾十年來，海原地震滑坡引起了廣泛的關(guān)注［75，76］，其中許沖等［77］基于谷歌地球平臺(tái)，人工目視解譯出高烈度區(qū)（Ⅸ-Ⅺ）5384處滑坡，滑坡總面積為218.78km2；發(fā)現(xiàn)高程1700～2000m為滑坡的高易發(fā)區(qū)間；大多數(shù)滑坡集中發(fā)育在坡度15°～25°內(nèi)，隨著坡度的增加滑坡密度也顯著增加；坡位越低，也就是距離河流越近，滑坡密度越大；第四系黃土覆蓋地區(qū)是海原地震滑坡發(fā)生的主要區(qū)域，也是高易發(fā)區(qū)域。

1927年5月23日甘肅省的古浪地區(qū)發(fā)生了一次8級(jí)大地震，震中烈度達(dá)Ⅺ度。地震誘發(fā)了大量的滑坡、崩塌以及地震裂縫等多種地面破壞現(xiàn)象。其中地震在Ⅷ-Ⅺ度區(qū)至少引發(fā)了936次滑坡，滑坡總面積為58.6km2；地震滑坡密集區(qū)位于X烈度圈的中南部。統(tǒng)計(jì)分析表明海拔2000～2800m是滑坡的高發(fā)區(qū)間；滑坡密度隨著坡度的增加而顯著增加；東、西朝向?yàn)橹饕瑒?dòng)方向，河流和斷層附近滑坡密集發(fā)育；白堊紀(jì)和第四紀(jì)地層是古浪地震滑坡發(fā)育的主要區(qū)域［78］。

1995年7月22日甘肅永登發(fā)生5.8級(jí)地震，震區(qū)發(fā)生規(guī)模不等黃土滑坡150余處。主要分布在Ⅶ-Ⅷ烈度區(qū)，分布面積約300km2；滑坡主要沿?cái)鄬蛹昂恿髋_(tái)地分布。許沖等［71］分析認(rèn)為，郎煜華等［79］得到的滑坡分布圖是基于野外考察制作的，在交通不便的地區(qū)可能有較多的同震滑坡遺漏。

2013年7月22日甘肅岷縣發(fā)生6.7級(jí)地震，Tian等［80］基于覆蓋全部震區(qū)地震前后高分辨率衛(wèi)星影像，對(duì)許沖等［81］編錄的本次地震滑坡清單進(jìn)行了完善補(bǔ)充，共6478處滑坡；其中大于100m2的滑坡有3322處，采用點(diǎn)密度（LND）和面密度（LAP）兩個(gè)指標(biāo)對(duì)滑坡發(fā)育情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)最大LND值和LAP值在海2300～2500m范圍內(nèi)，坡角與LND值和LAP值呈正相關(guān)；東、東南、南、西南四個(gè)朝向的邊坡更容易滑動(dòng)；山脊表現(xiàn)出較高的滑坡敏感性，而緩坡則相反；滑坡沿河流附近密集發(fā)育。岷縣地震記錄了全面詳細(xì)的中小規(guī)模的同震滑坡，為同震滑坡清單編錄提供了一個(gè)范例。

7 整治建議

黃土滑坡發(fā)育分為四個(gè)階段：蠕動(dòng)變形、滑移、劇烈滑動(dòng)和穩(wěn)定階段。滑坡變形發(fā)育初期，即蠕動(dòng)變形階段，是治理滑坡最好的時(shí)機(jī)，此時(shí)整個(gè)滑動(dòng)面尚未貫通，治理難度小、工程投資少。整治已發(fā)生的滑坡或防治潛在滑坡的發(fā)生，主要任務(wù)在于減小推動(dòng)滑坡發(fā)生的力（滑動(dòng)力）和加大阻止滑坡發(fā)生的力（抗滑力），從而提高滑坡的穩(wěn)定性。本文在整理文獻(xiàn)［58，82］的基礎(chǔ)上，將主要的黃土滑坡工程防治措施匯總于表3。

表3 黃土滑坡工程防治措施Tab.3 Engineering p revention m easures for loess landslides

8 研究展望

由前述可知，黃土滑坡研究取得了大量成果，但還需要在一些方面進(jìn)行更深入的研究，以下幾方面可成為今后研究的重點(diǎn)：

（1）加強(qiáng)黃土滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警方面的研究。監(jiān)測(cè)預(yù)警是滑坡臨近發(fā)生時(shí)應(yīng)急管理的重要基礎(chǔ)，對(duì)于提高防災(zāi)減災(zāi)能力、最大限度減輕災(zāi)害損失具有重要意義。我國(guó)的北斗全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（CNSS）和北斗云平臺(tái)等系統(tǒng)，具有全天候、高精度和自動(dòng)化獲取地表三維坐標(biāo)和速度的能力，且定位速度快、不受站點(diǎn)間通視條件限制，定位誤差不隨時(shí)間積累的特點(diǎn)，在災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但監(jiān)測(cè)預(yù)警需多方借力，現(xiàn)有預(yù)警體系還需要不斷完善，例如及時(shí)快速精準(zhǔn)高效地進(jìn)行預(yù)警信息傳達(dá)、克服極端天氣以及網(wǎng)絡(luò)通信不發(fā)達(dá)等弊端都是非常重要且迫切的工作。

（2）進(jìn)一步完善黃土高原滑坡分布數(shù)據(jù)庫(kù)，部分區(qū)域滑坡數(shù)據(jù)精細(xì)化。歷史滑坡數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性和準(zhǔn)確性至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈兪腔聻?zāi)害評(píng)估所有組成部分的基礎(chǔ)。黃土高原大范圍或者小區(qū)域滑坡災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)建立的成果頗多，這些成果的獲得離不開高分辨率的遙感影像，筆者認(rèn)為在黃土高原不同地貌區(qū)域，識(shí)別或分析滑坡時(shí)對(duì)于影像分辨率的要求存在差異，比如在低丘緩谷地貌單元對(duì)于滑坡識(shí)別時(shí)分辨率要求往往比較高，而在高山峽谷區(qū)則相對(duì)較低。完善黃土高原滑坡數(shù)據(jù)庫(kù)、開展黃土高原區(qū)域滑坡的精細(xì)化調(diào)查將是未來的研究重點(diǎn)。

（3）地震和降雨耦合作用下區(qū)域的滑坡危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。黃土高原是中國(guó)地震頻發(fā)地區(qū)之一，同時(shí)因?yàn)辄S土具有高水敏性、濕陷性以及很強(qiáng)的應(yīng)變軟化特性，所以對(duì)于地震和降雨的耦合作用研究很有必要，關(guān)于這種情況我們的認(rèn)知還非常有限，之后基于數(shù)值模擬與模型試驗(yàn)的方法可以對(duì)黃土滑坡破壞及演化過程進(jìn)行嘗試性研究。

（4）黃土滑坡評(píng)價(jià)模型并不完善。隨著GIS技術(shù)的空前發(fā)展，GIS與地質(zhì)災(zāi)害空間預(yù)測(cè)模型方法的結(jié)合成為地質(zhì)災(zāi)害研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域?；诮y(tǒng)計(jì)方法評(píng)價(jià)黃土滑坡危險(xiǎn)性是目前常用的一種手段，但模型和影響因子的選擇并沒有一種最合適的方案適用于黃土高原不同地貌區(qū)；評(píng)價(jià)模型的完善對(duì)于理解黃土高原滑坡發(fā)育規(guī)律、防災(zāi)減災(zāi)等具有重要意義，是將來一個(gè)非常重要的工作。

（5）加強(qiáng)黃土滑坡災(zāi)害鏈的形成機(jī)理與致災(zāi)機(jī)理研究。黃土滑坡發(fā)生后有可能會(huì)形成泥石流等鏈生災(zāi)害，從而具備更強(qiáng)的破壞性。滑坡發(fā)生后的應(yīng)對(duì)策略研究，包括受災(zāi)區(qū)應(yīng)急響應(yīng)、中期安置和后期重建三個(gè)階段，針對(duì)不同階段滑坡數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性，應(yīng)選擇不同的評(píng)價(jià)方法，從而制定合適的應(yīng)對(duì)策略。例如Ma等［83］提出了同震滑坡三個(gè)階段的敏感性評(píng)估流程圖，這對(duì)災(zāi)后有效應(yīng)急救援以及制定減災(zāi)避災(zāi)策略非常有幫助。