汶川地震强震区地震诱发滑坡与后期降雨诱发滑坡控制因子耦合分析

本文以汶川地震强震区北川县典型研究区为例,利用高分辨率航片、SPOT5卫星图像对北川县典型研究区进行了512地震之后和924降雨之后诱发的滑坡解译,解译结果显示:512地震诱发滑坡1999个,924强降雨诱发滑坡828个,924强降雨导致原有地震滑坡面积扩大的滑坡150个。研究表明:地震和强降雨都是诱发滑坡的动力成因,924强降雨诱发的滑坡面积是512地震诱发滑坡面积的1/4倍,强降雨诱发滑坡的数量增加了41.4%; 强降雨不仅诱发新的滑坡,而且促使原来地震滑坡复活,并扩大其面积,强降雨导致地震诱发的滑坡面积扩大了原面积的68.7%。同时,在遥感解译数据基础之上,开展地震诱发滑坡与降雨诱发滑坡规模对比和控制因子耦合分析及地震与降雨耦合灾害链模式研究,为进一步分析研究地震灾区滑坡的产生、发展趋势、危险性和风险评价等预测预报提供科学依据,也为汶川震区恢复重建中的减灾防灾提供决策参考。     

汶川地震滑坡灾害研究综述

汶川地震后,次生滑坡灾害问题受到了广泛关注。文章从以下七个方面对当前汶川地震次生滑坡灾害研究成果进行了总结:①汶川地震滑坡区域分布调查与编录;②重点滑坡详细调查、类型、机制、稳定性分析、运动堆积模拟;③特点与分布特征;④影响因子敏感性分析;⑤汶川地震滑坡评价;⑥汶川地震区泥石流研究;⑦滑坡岩体力学试验研究。最后,总结了当前研究存在的问题,并对以后的研究方向进行了展望。     

汶川八级地震滑坡特征分析

汶川地震诱发的15000多处滑坡明显受地震断裂控制,主要沿龙门山主中央断裂带和后山断裂带展布,沿龙门山主中央断裂带汶川映秀安县高川北川陈家坝平武南坝一线,滑坡面密度大于50%以上,最大可达70%。沿断裂带形成了大量的松动山体,在暴雨期间极易发生滑坡、泥石流灾害,对灾后重建构成严重威胁。据初步调查,汶川地震触发的体积最大的滑坡是位于主中央断裂带上的安县高川大光包滑坡,滑动距离长4500m,滑坡堆积体长2800m,宽1700~2200m,最大厚度达580m,若以平均厚度200m计,体积达11亿m3为我国已发生的单体滑坡之最。与常见滑坡明显不同的是,汶川地震极震区滑坡的滑床往往不具连续完整的滑面,剪出口滑坡特征不明显,呈现明显的尖点突起或边缘突出特征,反映出上部滑体被地震力振动解体,甚至抛掷后与下部滑床边缘发生撞击。以阶型滑坡、凸型滑坡、勺型崩滑、座落型（振胀型）滑坡和巨大滚石5种类型最为典型。根据强震地面运动纪录和大量实例调查表明,在汶川地震极震区,触发滑坡的地震竖向力作用是非常明显的,大量滑坡经历了初始斜坡（风化碎裂岩体）地震抛掷撞击崩裂高速滑流的作用过程。     

汶川地震特大型滑坡分布特征研究

2008年"5.12"汶川特大地震引发了数以万计的滑坡、崩塌、危岩等次生地质灾害,对灾区人民生命财产造成了惨痛损失.尤其是破坏面积大、危害范围广的特大型滑坡,给人们生命财产造成了巨大灾难,而且潜在危险性仍然存在.笔者通过实地调查、资料查阅等方式搜集统计了汶川地震区的特大型滑坡并对其分布特征作了较为全面的归纳总结和分析研...     

汶川大型地震滑坡的类型及启程剧动机理研究

2008年汶川大地震诱发大型地震滑坡300余处,造成了巨大的生命财产损失,研究其发生机理有重要的理论意义和防灾减灾的实用价值.经收集分析已有地震滑坡的研究成果及多次深入现场调查,本文发现众多大型地震滑坡发生时都伴随有区别于汶川主震的地面震动,并将其称为滑坡地面震动,简称滑坡震动.本文在论述滑坡震动依据、成因及特征的基础上,根据滑坡震动力与主震力的组合情况及其对大型地震滑坡的影响不同,将汶川地震滑坡划分为3种类型:主震型地震滑坡,迟震型地震滑坡和同震型地震滑坡.认为主震型地震滑坡在主震结束前滑动,其主导失稳力学因素为主震力和重力,无滑坡震动或可忽略; 同震型地震滑坡亦在主震结束前滑动,但其主导失稳力学因素除主震力和重力外,滑坡震动力起重要作用; 迟震型地震滑坡在主震结束后滑动,主导失稳力学因素为滑坡震动力和重力.认为大型地震滑坡地面震动的发生与活断层导致地震类似,据此提出了滑坡震动加速度的估算方法,并以此为基础分析研究了各类型地震滑坡的启程剧动机理.     

四川汶川Ms 8 级地震触发的典型滑坡的风险指标反演

2008年汶川大地震触发了数以万计的崩塌和滑坡,特别是沿发震断裂分布一系列大型的高速远程滑坡。为了探索地震诱发大型高速远程滑坡运动速度的反演方法,以汶川大地震典型高速远程滑坡为例,在野外调查和室内分析的基础上,结合前人的研究成果,对沿映秀－北川断裂展布的5个典型滑坡的速度进行了反演和计算。结果表明,5个滑坡的最大速度均大于50m/s,其中大光包滑坡速度最大,其下部滑体的最大速度约为300m/s,上部滑体凌空飞行的初速度高达165.6 m/s。同时,对上述滑坡的视摩擦系数进行了计算,4个滑坡的视摩擦系数介于0.16~0.4之间。这一研究的目的在于为类似地区地震滑坡的速度、最大位移量的预测和风险评估提供基础数据,对于类似地区的防灾减灾具有一定的参考价值。     

四川汶川Ms 8 级地震触发的典型滑坡的风险指标反演

2008年汶川大地震触发了数以万计的崩塌和滑坡,特别是沿发震断裂分布一系列大型的高速远程滑坡。为了探索地震诱发大型高速远程滑坡运动速度的反演方法,以汶川大地震典型高速远程滑坡为例,在野外调查和室内分析的基础上,结合前人的研究成果,对沿映秀－北川断裂展布的5个典型滑坡的速度进行了反演和计算。结果表明,5个滑坡的最大速度均大于50m/s,其中大光包滑坡速度最大,其下部滑体的最大速度约为300m/s,上部滑体凌空飞行的初速度高达165.6 m/s。同时,对上述滑坡的视摩擦系数进行了计算,4个滑坡的视摩擦系数介于0.16~0.4之间。这一研究的目的在于为类似地区地震滑坡的速度、最大位移量的预测和风险评估提供基础数据,对于类似地区的防灾减灾具有一定的参考价值。     

汶川、芦山和鲁甸地震滑坡分布规律对比研究

汶川M_S8.0级地震、芦山M_S7.0级地震和鲁甸M_S6.5级地震均引发了大量的滑坡灾害。由于震级差异和地质地形条件的不同,地震滑坡分布情况有较大区别。本文综合已有的研究成果,从地震、地质和地貌3个方面,对比分析了地震滑坡的分布规律。结果表明:（1）3次地震滑坡数量和密度随着PGA和震级的增加而增加。汶川和鲁甸地震随烈度的增加,滑坡数量呈现递增的趋势。但芦山地震在较低烈度区也发育着大量滑坡。（2）断层影响滑坡分布的最大距离随着震级的增加而增加。在最大影响距离0.2倍的范围内,汶川地震分布有80%的滑坡,而其他两次地震仅30%。此外,汶川地震滑坡数量随断层距离呈指数衰减关系。（3）地震滑坡的分布受到地形的强烈影响。Ⅶ度及以上烈度区地形切割深度越大,地震触发的滑坡集中分布区域相对高差越大。同时,滑坡集中发育的坡度会随之增加。切割深度越大,地震滑坡更易发生在地势较陡的山脊或者上坡处,这可能与地形放大效应有关。     

汶川地震大型滑坡成因模式

“5· 12”汶川地震诱发了数以万计的滑坡灾害,其中仅大型滑坡就上百处.通过对汶川地震诱发的20余处大型滑坡的变形破坏特征进行深入调研,结合振动台试验和数值模拟等手段,发现汶川地震诱发大型滑坡的变形破坏模式和内在力学机制与常规重力作用下滑坡机制具有显著的不同.在强震条件下,斜坡中上部地震水平加速度可超过1 g,其地震水...     

汶川八级地震滑坡高速远程特征分析

汶川地震触发的高速远程滑坡主要沿龙门山主中央断裂带汶川映秀安县高川北川县城平武南坝青川一线地震破裂带展布。由于获得了1.5g以上的抛掷加速度,具有明显的气垫效应,估计最大滑动速度一般大于70ms-1,滑动距离一般为滑体启动时长度的数倍甚至10多倍,堆积成坝形成多处堰塞湖,最大滑行距离达3.2km。本文重点解剖了位于地震破裂带南西段(初始震中)的汶川映秀牛圈沟滑坡碎屑流、位于地震破裂带中段的北川城西滑坡和位于地震破裂带北东段青川东河口滑坡碎屑流3个典型实例,认为具有如下特征:(1）岩性条件:母岩遭受长期构造动力作用,呈碎裂岩体,后期被强烈风化,岩体极为破碎;(2）抛掷效应:位于汶川地震主断裂带或附近,垂直加速度大于水平加速度,强地面运动持时长,岩体发生振胀和抛掷;(3）碰撞效应:上部滑坡体发生高位剪出和高位撞击,致使岩体碎屑化;(4）铲刮效应:撞击作用导致下部山体被铲刮,形成次级滑坡,为碎屑流体提供了足够展翼和抛洒物源体积;(5）气垫效应:碎屑化岩体快速抛掷导致下部沟谷空气迅速谷状圈闭和向下紊流,形成气垫效应,或者,在下部地形开阔地带压缩空气呈层流状态致使滑体凌空飞行。     

上海中心城区地面塌陷的风险区划研究

上海市地处长江三角洲冲积平原,黄浦江和苏州河流经中心城区,特殊的地理环境与沉积环境使得浅部砂层发育,伴随着城市建设向深度与广度的不断推进,加之中心城区地下管线的老化渗水,使得流砂风险加剧,进一步引发地面塌陷。本文在识别地面塌陷灾害关键要素的基础上,从危险性和易损性两个方面构建地面塌陷风险评价指标体系,进一步分析②3层粉性土分布与特征、地下管线结构性缺陷及地下空间规模,通过模糊评判模型对危险性要素及易损性要素进行量化评估,对上海中心城区地面塌陷的风险进行区划研究。其成果为地面塌陷隐患区域建立实时监测网提供技术支撑,对国土资源管理、城市建设、重大市政工程和环境保护提供决策依据,并为国内地面塌陷防治和风险管控提供示范。     

基于GIS与确定性系数分析方法的汶川地震滑坡易发性评价

汶川Ms 80级大地震诱发了数以万计的滑坡灾害。在大约48678 km2的滑坡影响区域内,作者采用震后遥感影像解译并结合野外调查的方法,共解译出48007处滑坡。应用GIS技术,建立了汶川地震诱发滑坡灾害及相关地形、地质空间数据库。采用地震滑坡确定性系数分析方法,分析了地震滑坡关于地震烈度、岩性、坡度、断层、高程、坡向、河流与公路等8个因素的易发程度。基于GIS栅格分析方法,分别对16种不同影响因子组合类型进行地震滑坡易发性评价。最后,应用AUC（Area Under Curve,评价曲线下面积）方法得到最佳因子组合及其对应的评价结果,使用自然分类法则方法将研究区按滑坡易发程度分为极高易发区、高易发区、中易发区、低易发区与极低易发区5类,极高易发区与高易发区面积之和约1169046km2,占研究区总面积的2402%,其中发育滑坡面积为52484 km2,占滑坡总面积的7373%。结果表明了极高与高易发区与实际滑坡之间有着良好的一致性,方法的评价结果成功率（AUC值）达到82107%。     

县域滑坡灾害风险管理信息系统研发与应用: 以陕西省宁强县为例

滑坡风险管理是国际上广泛应用于滑坡灾害防灾减灾的有效途径之一。以县域滑坡灾害风险管理信息系统(County Landslides Risk Management Information System,CLRMIS)研发及应用为研究目标,在简述国内外相关研究现状的基础上,分析了我国县域滑坡灾害风险管理的基本特征与需求,设计了县域滑坡灾害风险管理信息系统的总体架构与功能模块,详细论述了县域滑坡灾害风险管理的技术流程、评价方法及评价标准,基于地理信息系统技术,完成了CLRMIS软件的开发。选择陕西省宁强县为应用研究区,基于CLRMIS平台,在对宁强县地质环境与地质灾害数据管理的基础上,采用信息量方法和要素权重叠加方法分别进行了区域(县域)滑坡灾害危险性和易损性研究,采用专家打分方法进行了单体滑坡灾害危险性和危害性研究,在此基础上应用风险矩阵分析方法进行了区域(县域)及单体滑坡灾害广义风险评价方法研究和基于降雨量的动态风险评价与预报预警。应用结果表明,CLRMIS能够在滑坡信息管理、风险分析与评价、预报预警等方面提供较为有效的支持,具有一定的实用价值。     

汶川地震诱发大竹坪崩塌运动过程研究

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汶川地震重灾区陇南红土坡滑坡稳定性分析与防治对策研究

汶川地震诱发了大量的次生地质灾害,陇南红土坡滑坡在地震期间局部发生崩塌并出现大量拉张裂缝,该滑坡一旦整体复活滑动,将堵塞北峪河形成堰塞湖,对北峪河下游陇南武都城区8万人以及红土坡上游村庄928人的生命财产安全造成极大威胁。因此准确判断该滑坡稳定性,并采取相应的防治措施尤为重要。本文基于滑坡区地质环境,通过区域地质调查、坡微地貌和变形破坏特征测量等手段,对红土坡滑坡特征和成因进行了系统研究。研究成果表明,该滑坡具有显著的分级分块滑动特性,地震、降雨、河流冲刷及不良的岩土体工程地质性质是形成该滑坡的主要因素。在分析滑坡成因的基础上,采用传递系数法等手段,定性与定量相结合,评价该滑坡在天然、暴雨和地震工况下的稳定性,并提出了预应力锚索框架+拦挡坝+排水+护岸墙等综和防治对策。     

汶川震区典型小流域泥石流发育特征及危险性

银洞子泥石流沟是典型的地震区小流域泥石流沟,是汶川地震和震后强降雨共同作用的结果,从2009年雨季开始到2013年雨季结束共发生14次泥石流事件。研究银洞子沟泥石流的演化过程对进一步认识震区泥石流的长期活动性、危险性具有重要意义。本文通过现场调查、采样测试、历史泥石流事件资料分析,揭示了该泥石流沟的物源特征、激发条件的变化,计算了泥石流密度、流速等相关参数;最后依据现存物源动储量评估了该泥石流沟潜在危险性,提出了相应的防灾减灾对策,能够为地震区泥石流防灾减灾工作提供参考。结果表明：（1）震后初期,银洞子泥石流暴发频率达到3.5次年-1,泥石流容重1.5～1.6tm-3,说明银洞子沟是一条由地震活动触发的高频稀性泥石流沟。（2）经过震后7a的流水侵蚀,银洞子沟物源总量明显减少12.92104m3,但物源动储量减少不明显,导致泥石流危险性居高不下;物源中小于10mm的细颗粒含量由地震初期的27.04%衰减到了18.22%,说明该沟未来泥石流事件仍以稀性泥石流为主。（3）短历时强降雨是银洞子沟泥石流的主要激发方式,当雨量过程超过8h,银洞子泥石流沟的激发暴雨强度为11.53mmh-1时,泥石流危险性较高;在100年一遇暴雨条件下流速接近3.8ms-1,一次冲出量可达8.64104m3。目前该泥石流仍为高度危险性泥石流沟。     

安县大光包滑坡形成机制与运动学特征讨论

2008年5 12四川汶川里氏8级地震,引发了大量崩塌滑坡。安县高川乡的大光包滑坡是规模最大的高山滑坡,总方量约10109m3。它的形成机制和运动学特征引起国内外学者的广泛关注。在前人调查研究的基础上,本课题组对滑坡的外形和结构特征及其所处地质环境作了较详细地现场调查,系统研究了滑坡的形成和演化过程,开展了室内实验及震动台物理模拟实验,通过与类似地区地质现象的对比分析,对滑坡获得以下认识: (1)大光包滑坡是一个巨型的楔型槽状滑落体,以下伏的震旦系白云岩层面为主滑面,以与层面近于正交的早期X构造裂隙面为侧滑面,两控制面交线倾向北北东,倾角12左右; (2)滑坡前缘的黄洞子沟是滑坡的剪出口位置,滑坡起动加速滑入黄洞子沟后受到沟道左侧山梁的阻挡而迅速制动,受阻的滑坡体上部高速越过山梁冲向山坡并发展为碎屑流; (3)作为滑坡主滑面的震旦系白云岩岩层,为一经历了强烈岩溶的白云岩沙化层,强烈地震引发沙化层因突然产生的超空隙压力而流态化,这可能是导致山体突然失稳的主要原因。大光包滑坡事件可能为我们提供了地震引发山体失稳的一种新的模式,在分析研究和评价山坡的演化和稳定性时具有重要意义。     

基于SVM多类分类的滑坡区域危险性评价方法研究

近年来，随着新理论、新技术得发展，提出了许多新模型和方法应用于滑坡区域危险性评价中。支持向量机（support vector machine，SVM）是新一代的学习算法，已有前人利用SVM应用于滑坡灾害预测中。然而大多只是利用了SVM的两分类算法，得到的结果只有稳定不稳定两种．这对滑坡区域评价来说是远远不够的。本文尝试利用SVM的多类分类算法进行滑坡危险性区域评价，取得了较好的结果。     

汶川八级地震触发何家沟碎屑流滑坡基本特征及形成机理

汶川地震造成大量次生斜坡地质灾害,包含崩塌、滑坡及泥石流等灾种,其中以滑坡分布最为广泛、破坏力最强,且多以高速碎屑流为表现形式,何家沟滑坡即是其中典型例证。滑坡距发震断裂——映秀-北川南枝断裂不足5km,震前斜坡为双向临空的单薄山脊,其走向与断裂走向小角度相交,岩层走向与坡面斜交,中风化基岩结合紧密,结构面延伸性较好,强风化基岩较破碎,浅表部残坡积物较为松散。调查分析表明：残坡积物与强风化基岩是碎屑流滑坡的物质基础;中风化基岩面构成碎屑流滑坡滑床;斜坡临空面是滑坡产生的地形条件;高强度、长历时强震是导致滑坡产生的根本因素。滑坡的形成经历以下4个阶段：强震导致坡体表层残坡积物与强风化基岩松弛和解体;在强震作用下滑体从高位整体下错;松散物质沿中风化基岩面溃滑形成碎屑流和碎屑流堆积阶段。碎屑流产生后,受地形限制,停积于沟床内,在随后的“9．24”特大暴雨过程中进一步转化为泥石流次生灾害。     

滑坡风险评价的理论与方法研究

作为防灾减灾的重要措施之一,滑坡风险评价已经成为近年来国际上滑坡研究的热点,并形成了较为完备的滑坡风险管理体系。国内的滑坡风险研究则起步较晚,滑坡风险评价的关键支撑技术体系尚未建立。本文对滑坡风险评价中的关键理论和方法进行梳理,阐述了国际滑坡风险评价的理论框架和技术流程,介绍了国内外滑坡易发性、危险性和风险评价的最新进展,评述了滑坡易发性评价、扩展范围预测、频率分析以及承灾体易损性评价的主要方法,阐明了现阶段滑坡风险评价的重点领域和前沿科学问题,并对滑坡灾害的风险评价提出了三点展望。