2010年海地太子港地震触发滑坡危险性区划和合理性检验

 2010年1月12日海地M_w 7.0级地震触发了数以万计的滑坡。本文应用二元统计分析模型、地理信息系统与遥感技术,开展海地地震区滑坡危险性区划研究,并对结果合理性及模型预测功能进行检验。地震前后多源高分辨率遥感数据目视解译结果表明,海地地震触发了30828处滑坡。选择高程、坡度、坡向、曲率、与水系距离、地震动峰值加速度(PGA)、与恩里基约－芭蕉园断裂距离、沿恩里基约－芭蕉园断裂距离8个地震滑坡影响因子进行海地地震滑坡危险性区划。将这30828处滑坡随机分为训练样本与预测样本两类,分别进行模型的建立与测试,训练样本包括滑坡总数的70%(21579处滑坡,覆盖面积为11.18km²);预测样本包括滑坡总数的30%(9249处滑坡,覆盖面积为4.56km²)。基于滑坡训练样本、8个滑坡影响因子、权重系数模型(二元统计方法模型)和GIS技术,构建了滑坡危险性概率分布图。结果合理性检验表明了模型的正确率为84.966%,预测率为84.547%,两者都表明了实际滑坡位置与滑坡危险性结果图具有良好一致性。按照滑坡危险性索引值的大小,将研究区分为非常高、高、中等、低、非常低5类。本文证明了在地震滑坡危险性区划中,权重系数模型作为一种二元统计方法具有良好的建模与预测能力,可为海地地震灾区恢复重建中滑坡的防灾减灾工作提供参考。     

玉树地震滑坡影响因子敏感性分析

 2010年玉树地震触发了2036处滑坡,总面积为1.194km²。采用滑坡面积百分比(LAP)与滑坡点密度(LND)两个指标对地震滑坡影响因子进行敏感性分析,这些因子包括地震因子(震中、宏观震中、地表破裂、地震动峰值加速度、同震位移),地形因子(高程、坡度、坡向、曲率、坡位、水系),地质因子(岩性、断裂),其他因子(公路、归一化植被指数)。结果表明,(1) 距地表破裂越近,滑坡越易发生;除个别分级异常外,距宏观震中越近、同震位移越大,滑坡越易发生;滑坡易发程度与震中、PGA的关系不显著。(2) 坡度越大,滑坡易发程度越高;滑坡的易发高程区间为<4km;易发坡向为北东、东、南东;除平坡外,坡位越低,滑坡越容易发生;距离水系越近,滑坡越易发生;曲率与滑坡对应关系表现出坡面凸凹不平的容易发生滑坡,坡面光滑的不容易发生滑坡。(3) 易发地层是Q₄^al-pl (湖沼淤泥和泥炭沉积)、N(石英细砂岩,底部为角砾岩)、T₃kn¹(灰色长石砂岩、长石石英砂岩夹粉砂岩、板岩、灰岩);滑坡发生与断裂的关系不明显。(4) 越靠近公路,滑坡越容易发生;植被覆盖越少,滑坡越易发生。     

非完整滑坡编目三参数反Gamma概率分布模型

中国5.12地震震级高,震源浅,于震区内触发了大量滑坡。为了研究地震滑坡的概率分布特征,对四川映秀极震区(约109.3 km2)地震滑坡进行系统编目,该编目属非完整滑坡编目。利用该编目建立三参数反Gamma概率分布模型,其拟合参数分别为b=1.11,a=2.17×10-3 km2及s=-3.925×10-4 km2。基于该模型对编目区内滑坡面积均值、总面积及最大滑坡面积进行计算,并引入滑坡标度及建立指数修正函数分别对5.12四川汶川地震触发滑坡总数及滑坡总面积进行预测,同时建议模型建立原则。研究结果表明:模型的幂律衰减参数值与已有研究结果相近;模型对编目区内滑坡面积均值、总面积及最大滑坡面积的计算结果与实测值之间的相对误差均为10%左右;模型对5.12汶川地震触发滑坡总数及滑坡总面积的预测结果均与已有研究结果比较接近。     

汶川地震诱发滑坡灾害的数量与面积

2008年5月12日14时28分,以四川省汶川县为震中的地区发生了Ms 8.0级大地震,地震造成了巨大的人员伤亡与财产损失,还诱发了数以万计的滑坡灾害.本研究基于震后航空像片与多源卫星遥感影像,辅以实地调查方法,在GIS平台支持下,对汶川地震诱发的滑坡灾害进行了解译调查工作.截至本文完成,在约48 678 km2的滑坡影响区域内,圈定了48 007个地震诱发滑坡灾害,覆盖面积约711.8 km2,这一数据远高于目前已经发表的结果.解译调查结果表明,汶川地震诱发滑坡类型多样,多沿发震断裂密集分布,形成多处地震堰塞湖.考虑到少部分地区遥感影像质量差且人员无法到达,估计汶川地震实际诱发滑坡数量超过50 000个,覆盖面积约达750 km2.全面客观地统计汶川地震诱发滑坡的数量与面积,对进一步研究地震滑坡空间分布、机理、评价预测,以及反推地震特征有着十分重要的意义.     

玉树地震滑坡体积、重力势能降与造成的区域质心改变定量研究

 以玉树地震触发滑坡为例,开展地震滑坡体积、物质重力势能降与造成的地貌改变量的定量研究.研究结果表明：(1) 玉树地震使2.94×10⁶m³物质发生滑动,研究区内平均(剥蚀)厚度为2mm.(2) 滑坡物质约从4140.681~4147.539m的位置滑向了4106.394~4113.251m的位置,平均垂直下降的高度为27.430~41.145m.(3) 滑坡造成的物质重力势能降是(2~3)×10¹²J.(4) 假设滑坡堆积物质后来在外力作用下,全部消亡或被带出了研究区,则整个区域内的平均高程由4427.160m变成了4427.158m;若滑坡物质没有被带出研究区,则研究区内的平均高程不发生任何变化,与震前的一致.(5) 假设滑坡堆积体后来全部被外力带出研究区,则整个研究区的质心从2222.45967m的位置下降到2222.45867m的位置,质心下降了1mm;假设滑坡堆积体保持了滑动后的状态,则整个区域的质心下降了0.0066~0.0099mm.     

Ⅶ—Ⅸ度烈度区地震触发崩塌滑坡分布规律

利用"4·20"芦山地震Ⅶ—Ⅸ度烈度区资料翔实的有利条件,研究不同烈度区地震触发崩塌滑坡的整体分布规律,并基于自组织临界状态理论,从物理角度对其机理进行诠释.实震资料表明:Ⅸ度、Ⅷ度、Ⅶ度烈度区,崩塌滑坡面积与发生频率之间的关系均可用幂律描述,且幂指数b值相近,但随地震烈度的降低,崩塌滑坡密度单调减小;元胞自动机模拟表明:当扰动强度按0.5的比率递减时,沙堆模型的动力学特性基本服从同一幂律分布,雪崩密度呈线性关系减小;振动台沙堆模型物理实验也支持了以上结论.说明规模与发生频率之间的幂律关系是Ⅶ—Ⅸ度烈度区地震触发崩塌滑坡的统一分布规律,灾害点密度的不同是体现它们震害强度差异的主要指标.结论可为地震触发山地灾害危险性区划、地震次生灾害风险评估等提供科学依据.     

震后滑坡地表时空演化过程与规律——以汶川地震滑坡银洞子滑坡为例

为揭示地震效应下震区松散滑坡堆积体地表演化过程的时间变异和空间分布规律,本文以5·12汶川地震极震区—白沙河流域的银洞子滑坡为例,通过野外取样调查、无人机航拍以及多时相卫星遥感影像差分,分析了该滑坡堆积体在震后10年的空间及地表演化过程。结果表明：滑坡活动频率呈震荡式衰减,震后5年内为滑坡极度活跃期;滑坡失稳地表过程首先是降雨条件下表层较松散的土体随地表径流发生运移,随后地表侵蚀作用下逐渐形成坡面侵蚀拉槽,最后发展为以堆积体前缘的牵引式浅层滑坡为主。通过定量分析堆积体失稳区土体级配组成,发现粗颗粒（≥2mm）百分含量增加,具有明显的粗化现象。最后结合灾害事件的触发降雨量初步提出了触发日降雨量演化模型。四次典型滑坡事件特征与研究区震后10年地表时空演化过程基本一致。本研究旨在为汶川震区震后地质灾害的长期防控提供参考和基础。     

地震发生与日月运行之关联

 基于第23、24太阳活动周发生的全球M≥7.8级以上大震数据、汶川余震和智利余震数据,发现：地震的发生与日月位置存在着关联性;地震的发生与太阳风磁场到达地球的优势聚集方向存在着关联性。说明地震的发生与日月运行有关联。所用地震事件有两类：一类为余震——2008-05-12 M8.0汶川地震M≥5.0强余震与2010-02-27 M8.8智利地震M≥5.5强余震;另一类为1997—2010年全球M≥7.8大地震。虽然参与分析的地震事件数不算很多,但从两类各自不同的代表性以及所使用地震震级与地域的跨度,仍可望其结论具有普适性。文中提供了众多地震发生与日月运行关联的证据,其随机发生概率多为10^-4—10^-6,小概率为不发生事件,但竟然发生了,表明它们之间必定有其非随机的统一成因机制控制。这是本文作者对地震发生的宇宙环境——“天外来客”特别给予重视的立论所在。     

2008年汶川地震前的中国大陆地震滑坡研究

 总结了2008 年汶川地震前的中国大陆地区地震滑坡研究情况,可主要分为地震滑坡特征与分布规律、评价与预测2 个方面。对地震滑坡的特征与分布规律,介绍了总体特征研究结果,叙述了中国西南地区、西北地区等的地震滑坡研究,特别是一些重要震例。对地震滑坡评价与预测,按照专家知识驱动与地震滑坡真实数据驱动,将已有研究成果归纳为2 类。从地震震级与滑坡的定量对比关系、单次地震事件的滑坡分布数据和地震滑坡评价模型3 个方面分析研究中存在的问题。认为有必要对一些2008 年汶川地震之前的地震事件开展补充性滑坡研究。     

浅析地震滑坡因素、破坏特征及减少滑坡危害的一些措施

以甘肃、四川汶川等地获得的地震滑坡记录为例,研究了地震滑坡因素和一些破坏特征以及滑坡造成的危害,并且提出了减少滑坡危害的一些措施,以减少滑坡的危害.     

2008年汶川地震前的中国大陆地震单体滑坡与边坡地震响应

 承接"2008 年汶川地震前的中国大陆地震滑坡研究"一文,对2008 年汶川地震前的典型单体地震滑坡或边坡地震动响应开展综述.包括:1)工程地质分析,包括真实地震滑坡分析和地震动条件下边坡分析;2)传统力学计算分析方法,包括New-mark 方法与极限平衡方法等;3)有限元分析,包括Geostudio 平台与FLAC 平台等;4)离散元分析,主要包括UDEC 等离散元程序在地震滑坡领域的应用;5)物理模型试验.     

滑坡编目的空间数据分析及实例应用

结合滑坡环境因素处理的一些重点问题,对滑坡编目典型空间数据集进行了分析.在滑坡编目空间数据集分析基础上,利用GRASS GIS软件对汶川5.12地震映秀极震区地震滑坡作了编目,获得了编目区内的滑坡类型、分布、几何特征信息及滑坡概率密度与滑坡面积之间的关系.该滑坡编目实例表明利用各类空间数据集和3S技术可快速进行区域性滑坡编目.     

基于层次分析法的炉霍地震滑坡触发因素分析

1973年炉霍县发生的7.9级地震造成了179个滑坡,基于这179个地震滑坡,利用统计的方法分析了触发炉霍县地震滑坡的6个主要因素为:地层岩性、地质构造、水文条件、临空条件、地形地貌和海拔高程,并用层次分析法的3种计算方法(几何平均法、算术平均法、特征向量法)综合分析这6个因素影响炉霍地震滑坡发生的重要程度。结果显示:地质构造因素是最为重要的因素,高出了排在第二的地形地貌因素的1.7倍;再其次是水文条件、地层岩性、临空条件,最次为海拔高程。     

汶川地震驱动的隆升、剥蚀作用与龙门山地貌生长——以映秀红椿沟为例

汶川(Ms 8.0)地震驱动的构造抬升作用和滑坡、泥石流剥蚀作用如何影响龙门山的地貌生长是目前争论的焦点。作者以位于汶川地震震中位置的映秀红椿沟泥石流为例,利用野外实测资料、航片和数字高程资料,开展了红椿沟流域汶川地震驱动的构造抬升与滑坡、泥石流的表面侵蚀过程及其对龙门山地貌生长约束方面的定量研究,获得以下初步认识:(1)红椿沟位于汶川地震震中区的高山峡谷,发震断裂——北川断裂从该沟切过。(2)汶川地震触发的同震滑坡体积达3.800 1×106 m3,是震前滑坡量的3倍。(3)2010-08-13和2010-08-18强降雨形成的震后泥石流体积为0.705×106 m3,表明震后强降雨使同震滑坡量的20%转化为泥石流。(4)红椿沟泥石流将0.485×106 m3固体物质输入岷江河道(主河),导致河道变窄、河床升高、河床比降增大。(5)冲入河道量与同震滑坡量之间的转化率约为13%,冲入河道量与泥石流量之间的转化率为70%。(6)在红椿沟流域同震的滑坡体积(3.800 1×106 m3)小于同震的构造抬升体积(6.67×106 m3),仅有约57%的构造抬升量转化为滑坡量,表明以逆冲-走滑作用为特征的汶川地震所导致的构造抬升量大于滑坡量,将使龙门山地貌产生新的抬升和生长。     

川滇地区典型强震诱发滑坡分布对比研究

近年来,川滇地区相继发生了2008年汶川Ms8.0级地震、2013年芦山Ms7.0级地震、2014年鲁甸Ms6.5级地震以及2017年九寨沟Ms7.0级地震,4次地震均引发了大量的地震滑坡灾害。本文通过统计分析,从地震、地形地貌和地质3个大类因素中,选取地面峰值加速度（PGA）、地震烈度、距断层距离、地层岩性、高程、坡度、坡向7个因子,对比分析此4次强震诱发滑坡分布规律。由此发现了一些共性特征：（1）4次地震均呈现出滑坡分布（数量和密度）与PGA和震级的正相关关系,（2）地质地貌越复杂地区（沟谷发育、坡降大）滑坡数量越多,（3）滑坡分布最大距离随地震震级增加而增加。另外,现发了差异性特征：（1）在最大影响距离0.2倍的近断层区域,汶川地震滑坡占76%,而其它3次地震仅占27%;（2）滑坡在相对软弱地层（第四系地层、软层等）分布数量反而较硬岩区滑坡分布最少。针对差异性,从发震断裂性质、震级、地层岩性、地震烈度、断层错动方向讨论了成因。