汶川地震后文家沟地表侵蚀及地貌演化约束研究

结合野外资料,利用GIS技术,提取了绵远河流域的坡度、地形起伏度等地貌参数,对绵远河流域的构造地貌进行了分析;以汶川地震重灾区绵远河流域的文家沟滑坡、泥石流为例,对该区汶川地震驱动的构造抬升与滑坡、泥石流的表面侵蚀过程进行研究。研究表明,文家沟地处汶川地震震中区,映秀-北川断裂带(主断裂带)在其北西侧约3.6 km的地方切过,为引发滑坡提供了构造条件;地震之前,文家沟近百年内未发生过滑坡、崩塌;地震之后,触发了体积约为2 750×104m3的初始滑坡体,最终滑坡体堆积物多达5 000×104m3,是汶川地震中的第二大滑坡;从2008年9月至2010年10月,文家沟先后发生了5次规模较大的泥石流灾害,累积泥石流量达557×104m3,表明约有11%的震后滑坡转化为泥石流;汶川地震造成了文家沟约1 952.5×104m3的同震抬升量,而震后滑坡体堆积量约为5 000×104m3,说明震后的滑坡量远大于同震抬升量,山体平均海拔被降低。     

汶川地震与芦山地震次生地质灾害特征对比

"5·12"汶川特大地震和"4·20"芦山地震在造成重大人员伤亡和财产损失的同时,还诱发了大量的崩塌、滑坡和泥石流等次生地质灾害。基于龙门山地震地质背景,根据已公开发表的成果,结合野外资料,对比分析了汶川地震与芦山地震次生地质灾害的差异,并探讨影响二者差异的因素,得到以下3点认识:(1)芦山地震与汶川地震发震机理不同,但汶川地震对芦山地震具有诱发作用;(2)汶川地震和芦山地震均触发了一系列次生地质灾害,但汶川地震触发的震后次生地质灾害在规模和持续时间上更广泛和持久;(3)水系对地表物质的侵蚀过程因地震驱动的崩滑而被加速。此外,汶川地震的震滑坡量远大于同震岩石隆升增加的山脉体积,未来几十年里,滑坡泥石流等地质灾害将会持续进行。     

汶川地震驱动的剥蚀作用及对龙门山地貌演化的影响

探讨汶川地震驱动的剥蚀作用及其在龙门山地貌演化过程中的作用。根据卫星影像处理和实地观测,对同震滑坡的空间分布特征进行了精确刻画,结合对该地区地貌高度、地形起伏度、降水特征等数据,进行地貌演化的综合分析。结果表明汶川地震发震断裂控制了剥蚀作用的空间分布,地形起伏度也是控制汶川地震剥蚀作用的因素之一。汶川地震驱动的剥蚀作用不会造成龙门山宏观地貌高度的降低,受上冲断裂带的影响,龙门山可以维持现今的高度或者继续隆升。     

茂县南新镇白水寨沟泥石流特征研究

2013年7月10日,茂县南新镇白水寨沟暴发大型泥石流,泥石流冲毁沟内原有3道拦砂坝。受"5.12"汶川特大地震影响,沟内滑坡、崩塌等松散物源激增,可能参与泥石流活动的物源量为176.10×104 m3,是导致本次泥石流的主要原因。经调查研究,白水寨沟在强降雨条件下再次暴发大规模泥石流的可能性较大。     

汶川强震区都江堰虹口小沟地震泥石流灾害调查研究

汶川地震诱发了很多地震泥石流.通过对四川省都江堰市虹口乡小沟泥石流沟实地考察和室内实验数据分析,得出小沟泥石流暴发的主要原因是:(1)2008年5月12日汶川大地震导致大量山体滑坡,在四川省都江堰虹口乡小沟流域内大量滑坡体失去了原有稳定性但还没有滑动,(2)强降雨作用使滑坡体运动至沟道内,阻塞束窄沟道,后在洪水冲刷下溃...     

四川九龙县先家庙沟泥石流特征及其防治对策

先家庙沟为雅砻江下游支流九龙河右岸的一条支沟,位于四川省甘孜州九龙县,2013年7月17日暴发较大规模泥石流。为了研究泥石流的活动特征和提出适宜的泥石流减灾防灾对策,在野外调查和实地勘测的基础上,分析了该泥石流沟的形成环境、活动特征等,探讨了工程实施的背景条件和村镇泥石流的防治思路。研究表明,先家庙沟受汶川8.0级地震扰动,在主沟形成区2 700~3 100 m段产生崩塌滑坡,形成集中物源,由震前的山洪沟转化为泥石流沟,活动频率增加;先家庙沟具有"陡—缓—陡—缓"的纵坡型式,由于流通段陡崖地貌的存在,流速增大约3倍,冲击力增大约5倍,泥石流冲出流通段后流速较大,对沟口省道S215和居民房屋造成威胁,泥石流成灾能力强;针对流域地形特征和泥石流活动特征,在坝高较高的拦挡坝工程和排导工程实施受限的情况,提出"固源+停淤+排水"总体思路,可以为其他类似条件的泥石流治理工程提供防治思路。     

汶川地震引发的次生山地灾害链——以火石沟为例

汶川地震引起岷江支流文井江上游的火石沟发生滑坡,随后泥石流、剧烈河床演变、生态破坏连锁发生,形成典型地震次生山地灾害链。为了研究此灾害链的灾害过程及成灾特征,开展了多次野外勘测。采用GPS、激光测距仪等测绘了灾害区的局部地形,结合遥感、地形图分析,得出地震前后该区地形变化。计算出火石沟滑坡体积约721万m3,泥石流将125万m3左右的滑坡物质带到下游;泥石流堆积体上持续发生剧烈河床演变,上游40万m3的泥石流堆积段达到初步稳定前所发生的泥沙搬运量达6万m3。各级灾害发生量沿灾害链衰减,衰减率约为1/6。经历灾害链的河段,大型底栖动物多样性剧减,河流生态遭到破坏。滑坡创造的约0.25 km2的新生缓坡地较稳定,简单加固后可用于新村镇建设用地。     

芦山地震灾区先锋滑坡稳定性分析与防治建议

2013年4月20日四川省芦山县发生7.0级地震。震后,我研究团队立即开展了地震次生山地灾害的实地调查及稳定性评估工作。研究区内先锋滑坡位于4.20地震重灾区雅安宝兴县陇东镇先锋村,该点为巨型古滑坡,其规模约1.8×108 m3,局部复活,复活体规模约4×106 m3有可能堵塞西河河道,影响宝兴至永富的公路畅通,对先锋村共170户1 168人的生命财产安全构成潜在威胁。汶川地震后,先锋滑坡已进行了工程治理。然而,庐山地震后,先锋滑坡内滑面受到了较为严重的扰动,通过现场调查,滑坡不仅对滑坡前缘的西河造成威胁,同样对老场村居民点构成巨大威胁。通过对先锋滑坡的实地调查及其稳定性分析,对先锋滑坡提出了护坡排固的综合防治措施。     

对四川汶川大地震有关问题的思考与初步认识

汶川大地震破坏性强,次生地质灾害严重,论文介绍了汶川大地震的地质构造背景与基本情况,以及作者对汶川大地震的发震构造、震后龙门山的地震安全期、成都-德阳-绵阳经济带的地震安全性及龙门山地震对川西油气聚散的影响等问题的认识.作者认为;(1)汶川大地震的发震构造可能是彭灌断裂而非普遍认为的北川-映秀断裂,(2)成-德-绵经济带中心城市市区范围内发生灾难性地震的可能性很小,这些城市的地震威胁依然主要来自龙门山,对来自龙泉山的地震威胁也应予以考虑;(3)地震可能造成了龙门山深层天然气的散失,但有利于川西坳陷裂缝性油气藏的形成;(4)龙门山的隆升演化与地震活动可能受制于西侧松潘-甘孜地块的推覆与东侧四川盆地的俯冲双向挤压力的作用.论文提出了从龙门山压缩应变能积聚与耗散均衡估算入手推算震后的地震安全期、利用油气生产井压力数据监测地应力变化、通过地震模拟计算定量评价成-德-绵经济带地震安全性等设想与建议.     

瓦司沟泥石流特征分析及危险性评价

瓦司沟位于汶川映秀镇渔子溪左岸,S303公路在此处以路基形式通过,受2010年8月13日强降雨影响,于次日暴发大型泥石流.堆积体掩埋公路造成交通中断,冲入渔子溪抬高河床.通过对瓦司沟泥石流的形成条件、发育特征的地质地貌演化分析,泥石流流量的雨洪法计算,对其进行危险性评价.     

“5.12”地震后阿坝州茂县上门沟泥石流特征及防治措施

汶川大地震引发了大量的崩滑地质灾害,为泥石流提供了丰富的物质来源,高强度降水将引发大规模的泥石流灾害。上门沟泥石流为一条老的泥石流沟,震后其爆发频率显著增加,仅震后3个月内,就发生了2次泥石流,造成房屋、田地被毁。通过对上门沟泥石流的调查,详细分析了其形成条件、基本特征,并对其发展趋势做出了预测。提出了"3道拦砂坝+原有谷坊坝+公路涵洞清淤+防护堤"的综合治理方案,达到了预期治理目的。     

汶川地震滑坡详细编录及其与全球其他地震滑坡事件对比

 汶川地震滑坡编录结果表明,2008年5月12日汶川地震触发了197481处滑坡,面积约为1160km²,大致分布在一个面积约1.1x10⁵km²的区域内,是当前汶川地震滑坡最全面详细的编录成果,也是有记录以来单次地震事件触发滑坡数量最多的记录。其中196007处滑坡(占滑坡总数量的99.25%),面积为1150.622km²(占总滑坡面积的99.19%),分布在一个面积为44031km²、以映秀—北川地表破裂为近似中心的近椭圆形区域内。分析这196007处滑坡面积与滑坡数量的幂律关系,结果表明,面积在1x10⁴—1x10⁶m2之间的滑坡,滑坡面积与滑坡数量累加之间的幂律关系式可表示为lgN(A)=-2.0745A+13,判定系数R²=0.9931,表明该滑坡面积区间内滑坡面积与滑坡数量之间具有良好的幂律关系。对比结果表明,汶川地震滑坡影响区面积略高于全球其他地震事件滑坡影响区面积的上包络线。汶川地震滑坡编录成果为后续汶川地震滑坡相关科学研究提供了重要的基础数据。     

Occurrence Conditions and Process Analysis on Fluidization of Valley Type Landslide： Example of the Fluidization of Landslide in Qiongshan Ravine, Danba

0IntroductionFluidization of landslideindicates the action andprocess of an alivelandslide motion of conver-ting fromsliding state to fluidal disposition due tovibration and watering function occurred in processof landslide’s mediumand high velocity movement.Research onfluidization of landslide is a major sub-ject inthe field of landslide and debris flowstudies,which has a significance of deepening people’s un-derstanding of landslide disaster and rules of debrisflow occurrence.For example,S…     

茂县滑坡的滑动机制与震后滑坡形成的地质条件

2017年6月24日在四川茂县新磨村发生高位巨型滑坡,是汶川地震后所发生的规模最大的一次岩质滑坡,滑坡体积巨大,破坏性强,造成了巨大的损失。基于现场调查资料和搜集的相关资料,描述了茂县滑坡的几何形态特征和沉积物特征,初步探讨了该区降雨条件、历史地震、活动断裂等特征及其对滑坡发生的影响,提出了茂县滑坡的滑动机制和动力学机制。主要成果包括:(1)茂县滑坡所在的富贵山处于松坪沟断裂和岷江断裂交汇和夹持的区域,显示为挤压型高陡(微)地貌,并具有"X"形平面断裂组合样式和"背冲式"剖面组合样式。(2)该区经历了多次强烈历史地震的影响,反复强烈的震动及叠加、累积变形破坏了岩体结构、坡面结构,降低了岩石的内聚力、摩擦强度和斜坡岩体的稳定性,并导致该区滑坡降雨阈值的降低,表明活动断裂及其历史地震是驱动茂县滑坡形成的主要控制因素,而降雨仅为诱发因素。(3)茂县滑坡的滑动模式为顺层拉裂-顺坡滑脱型模式,滑动过程可分为山体裂解阶段、高速溃滑阶段、碎屑流堆积阶段。在此基础上,提出了茂县滑坡的成因机制,主要表现在:高陡的单面山斜坡(顺层、顺坡)的临空条件是滑坡产生的势能条件;贯通性好的变质砂岩与板岩之间的滑动面(层面)是滑坡形成顺层拉裂-顺坡滑脱的滑动条件;富贵山两侧活动断裂对该山体的挤压抬升以及多次高强度历史地震的震动、变形的积累及其对岩体结构的长期破坏,是导致滑坡产生的地质条件。     

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.     

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。     

强震区典型窄陡沟道型泥石流发育特征

针对汶川强震区5条典型窄陡沟道型泥石流进行实地勘察。通过室内颗分试验、激光衍射粒度分析试验、X射线衍射试验,分析了强震区窄陡沟道型泥石流的基本发育特征、堆积物颗粒级配和黏土矿物定量组成。结果表明：(1)强震区窄陡沟道型泥石流典型发育特征除了地形地貌上的“窄”和“陡”外,震后松散物源量中崩滑物源和沟道堆积物源显著增多,动储量比例增大,造成强震区窄陡沟道型泥石流危险性显著提高。(2)强震区窄陡沟道型泥石流堆积物固体颗粒级配分布范围较广,连续性较好。级配曲线不均匀系数均大于5,曲率系数在0.95~3之间,无缺失粒组;粒径小于0.075mm的粉粒含量均在0.5%以下,粒径小于0.005mm黏粒含量均在0.11%以下,不同沟道间差别较小。(3)强震区窄陡沟道型泥石流堆积物黏土矿物主要由伊利石、绿泥石和伊蒙混层三种黏土矿物组成,各自含量平均值分别为45.6%、38.8%、15.6%。伊利石和绿泥石总含量均超过75%,伊蒙混层含量均在25%以下。开展汶川强震区的典型窄沟型泥石流发育特征分析,对于地质灾害泥石流风险评估、监测预警和防控具有重要意义。     

Prediction of Debris Flow Runoff Process Based on Hydrological Model: a Case Study at Shenxi Gully,Regarding a Long-Term Impact by Wenchuan Earthquake

Debris flow runoff process is one of key parameters for the design of emergency measures and control engineering. The Shenxi gully in Dujiangyan region,located in the meizoseismal areas of Wenchuan earthquake,was selected as the study area. Based on the research of hazard inducing environment,a soil conservation service( SCS) hydrological model was used to simulate the process of water flow,and then the debris flow runoff process was calculated using the empirical formula combining the results from the SCS hydrological model. Taking the debris flow event occurred on July 9th,2013 as an example,the peak discharges of water flow and debris flow were calculated as 162. 12 and 689. 22 m3/s,with error of 6. 03% compared to the measured values. The debris flow confluence process lasted 1. 8h, which was similar with the actual result. The proposed methodology can be applied to predict the debris flow runoff process in quake-hit areas of the Wenchuan earthquake and is of great importance for debris flow mitigation.     

四川汶川大地震与C型俯冲的关系和防震减灾的建议

四川汶川大地震发生在龙门山冲断带,属构造地震.龙门山冲断带与川西前陆盆地是中国西部典型大陆构造,属C型俯冲(陆内俯冲)模式.C型俯冲不仅控制油气资源分布,还孕育着发震机制.作者从龙门山冲断带地史演化、变形特征、深部地球物理信忠,建立起龙门山C型俯冲构造运动模式.汶川大地震发震与此模式的地质构造背景关系密切,是现今发生的陆内俯冲引起的地震.当时可能发生了两次强烈地震,这才可能是北川县城遭到毁灭性破坏的原因.汶川大地震可能发生在上地壳底至中地壳深12～24 km的高导层上,属中国陆内俯冲型地震,很可能是太平洋板块推挤中国大陆的远端效应触发作用所引起,与印度板块推挤作用关系不大.