关于溶洞辅助渗流引发的降雨诱发黄土滑坡启动机制的研究：以中国青海为例

《Scientific Reports》：Investigations on the initiation mechanism of rainfall-induced loess landslides driven by sinkhole-assisted seepage: a case study in Qinghai, China

　　

摘要

2024年9月4日，中国青海省河南沟村在经历了19小时的降雨（降雨量达44.9毫米）后发生了突发性的黄土滑坡，导致3人死亡、1人受伤。现场调查表明，原有的天坑及其相连的地下渗流通道在斜坡失稳过程中起到了关键作用。雨水首先被天坑捕获，然后迅速流向斜坡的薄弱地带，在那里，水分渗透导致的土壤软化以及孔隙水压力上升显著降低了斜坡的稳定性。为阐明这一过程，我们结合了实地调查、双环渗透试验、实验室剪切试验以及FLAC^3D水力力学模拟。研究结果表明，天坑起到了高效的优先流通道作用，加速了水分渗透，并促进了薄弱地带孔隙水压力的积累。这导致了剪切应变的集中发展以及快速的位移增长，模拟显示滑坡在降雨开始后的18.8小时便已发生。进一步的对比模拟表明，有天坑参与的渗流过程使得滑坡前的准备时间明显短于没有天坑的情况。该研究强调了由天坑控制的优先渗流在降雨引发的黄土滑坡中的作用，为类似黄土地区的灾害识别和风险评估提供了重要依据。