基于GIS与数值模拟的边坡稳定性评价

基于GIS的区域边坡稳定性定性评价和分区与基于极限平衡法或数值模拟的单体边坡稳定性定量评价是当前边坡稳定性研究的两个主要方向。在总结当前这两个研究方向结合点的基础上,基于ArcGIS和FLAC2D软件,结合编程技术将两者集成,实现了剖面自动生成和FLAC2D计算数据前处理功能。将此应用于某工程实例,进行边坡稳定性定性和定量评价,结果客观准确。     

九寨沟地震发震断层属性及青藏高原东南缘现今应变状态讨论

九寨沟地震(M_s7.0或M_w6.5)震中位于青藏高原巴颜喀拉块体东缘东昆仑断裂带东端塔藏断裂、岷江断裂和虎牙断裂交汇部位,中国地震局相关科研机构的研究人员曾将该震中区判定为玛沁—玛曲高震级地震危险区.地震应急科学考察期间没有发现地震地表破裂带,但地震烈度等震线长轴方位、极震区基岩崩塌和滑坡集中带、重新定位余震空间展布和震源机制解等显示出发震断层为NNW向虎牙断裂北段,左旋走滑性质,属东昆仑断裂带东端分支断层之一.此外,汶川地震后,在青藏高原东缘和东南缘次级活动断层上发生了包括2017年九寨沟地震(Mw6.5)、2014年鲁甸(M_w6.2)、景谷(M_w6.2)、康定(M_w6.0)等多次中强地震,显示出青藏高原东缘至东南缘各块体主干边界活动断层现今处于中等偏高的应变积累状态,即在巴颜喀拉、川滇等块体主干边界活动断层上具备了发生高震级(M_w≥7.0)地震的构造应力-应变条件,未来发生高震级地震的危险性不容忽视.     

区域地震滑坡体积优化模型

求取滑坡体积在当前是一个难题,原因是其为三维分量,并且部分滑面往往在地下。本文提出了3个区域地震滑坡体积优化模型来计算2008年中国汶川M W7.9地震触发滑坡的体积。本文首先基于20m分辨率的震前和震后SPOT 5卫星影像提取到的数字高程模型(DEM)数据,结合少数滑坡的剖面图,获得了1 415处汶川地震滑坡堆积区体积,作为地震滑坡体积模型训练样本。在常规区域滑坡"体积—面积"模型基础上,提出了3个优化模型。分别利用数据的对数化线性拟合与直接非线性拟合方法对1个常规模型和3个优化模型进行拟合。结果表明,采用直接非线性拟合方法并考虑了滑坡长、宽、高、岩性、坡度和峰值地动加速度后,坡向的优化模型标准误差最小,回归得到的滑坡总体积与滑坡真实总体积也非常接近。将这一模型应用于所有汶川地震滑坡,分别得到每个滑坡的体积。最终结果表明,汶川地震滑坡相对密集分布区内的196 007处滑坡的堆积物体积约为1.2×1010 m~3,源区体积约为1×1010 m~3。根据前人"地震震级—滑坡总体积"经验公式得到的结果仅仅是本文结果的7.5%~9%,这提醒我们有必要基于更多的单次地震触发滑坡总体体积数据对"地震震级—滑坡总体积"的关系进行更新。同时,文中的优化模型对同类研究也有显著的参考价值。     

逻辑回归模型在玉树地震滑坡危险性评价中的应用与检验

2010年4月14日07时49分(北京时间),青海省玉树县发生了Ms7.1级大地震。作者基于高分辨率遥感影像解译与现场调查验证的方法,圈定了2036处本次地震诱发滑坡。这些滑坡受地震地表破裂控制强烈,规模相对较小,常常密集成片分布。滑坡类型多样,以崩塌型滑坡为主,还包括滑动型、流滑型、碎屑流型、复合型等类型的滑坡。本文基于地理信息系统(GIS)与遥感(RS)技术,应用逻辑回归模型开展玉树地震滑坡危险性评价,并对结果合理性进行检验。应用GIS技术建立玉树地震滑坡灾害及相关滑坡影响因子空间数据库,选择高程、斜坡坡度、斜坡坡向、斜坡曲率、与水系距离、坡位、断裂、地层岩性、归一化植被指数(NDVI)、公路、同震地表破裂、地震动峰值加速度(PGA)共12个因子作为玉树地震滑坡影响因子,在GIS平台下将这些因子专题图层栅格化。应用逻辑回归模型得到每个因子分级的回归系数,然后建立滑坡危险性指数分布图。利用玉树地震滑坡空间分布图对滑坡危险性指数图进行检验,正确率达到83.21%。滑坡危险性分级结果表明,在占研究区总面积4.97%的"很高危险度"的较小范围内,实际发育滑坡数量为766个,占总滑坡面积的比例高达37.62%,表明地震滑坡危险性评价结果良好。不同危险性级别的滑坡点密度统计结果表明,滑坡点密度随着危险性级别的升高而非常迅速的升高。     

2013年7月22日岷县漳县MS6.6级地震滑坡编录与空间分布规律分析

2013年7月22日,中国甘肃省岷县漳县交界地区发生MS6.6级地震。地震触发了大量的滑坡,主要类型为小型的黄土崖崩、滑、倾,还有一些深层连贯型滑坡、大型土质流滑、侧向滑移等地震滑坡类型。本文主要基于地震滑坡野外考察与高分辨卫星影像人工目视解译方法,开展本次地震触发滑坡的编录图制作工作,并基于编录成果开展地震滑坡空间分布规律分析工作。滑坡编录结果表明此次地震至少触发了2330处滑坡。基于GIS平台下开展了地震滑坡与地形控制因子、地质控制因子与地震控制因子的关系统计。结果表明岷县漳县地震滑坡受地形因子的控制作用较小; 受地层岩性的控制作用较大。其中1401处滑坡(占总滑坡的60.13%)分布在下伏基岩为古近系下统地层(Eb)砾岩与砂岩的区域内,其中滑坡密度是所有地层分类中最高的,达到22.78个km-2。地震滑坡与PGA的统计关系并不明显。地震滑坡主要集中在一个与发震断层走向一致的长条形区域内,长约14km,宽约5km。该区域内滑坡数量为1864个,占所有滑坡数量的80%,表明了岷县漳县地震滑坡空间分布的密集特征。文章获得的基于地震事件的区域滑坡编录成果是后续地震滑坡相关科学研究的重要基础与核心数据; 空间分布规律分析成果可为地震区滑坡与泥石流防灾减灾提供科学参考。     

地震滑坡编目图误差分析

地震滑坡编目是地震滑坡区域研究的基础。近年来,单次地震事件后的地震滑坡编目工作成果多有出现,然而,地震滑坡编目误差分析,尤其是滑坡的面积与体积误差分析研究却是一项空白。本文提出了一种基于遥感影像空间分辨率的地震滑坡编目误差分析方法,并分别对2010年4月14日玉树Mw69级地震触发的2036处滑坡、2010年1月12日海地Mw70级地震触发的30828处滑坡、2008年5月12日汶川Mw79级地震触发的197481处滑坡编目图进行误差分析。结果表明玉树地震滑坡面积为1191 km2,误差范围是1153 ~1229 km2（9681%~10319%）,体积为2012×106m3,误差范围是1947×106~2078×106m3（9677%~10328%）;海地地震滑坡面积为15743km2,误差范围是15118 ~16368 km2（9603%~10397%）,体积为29698×106m3,误差范围是28594×106~30821×106m3（9628%~10378%）;汶川地震滑坡面积为1160025km2,误差范围是1072258 ~1248424km2（9243%~10762%）,体积为4693159×106m3,误差范围是4372957×106~5033739×106m3（9318%~10726%）。遥感影像分辨率与滑坡编目误差的关系分析表明不同分辨率遥感影像对地震滑坡编目图误差有明显影响,地震滑坡强频分布与滑坡编目误差的关系分析表明滑坡规模对地震滑坡编目图误差也有明显影响。该地震滑坡编目图误差分析方法可以推广应用于更多的地震滑坡事件。     

基于遥感影像的建筑抗震能力分析

据震害统计,房屋抗震能力是影响灾害的主要因素,抗震能力一般由房屋抗震设防水平、结构类型、建造年代和房屋层数等因素决定,通过对房屋抗震能力的综合评定,以便采取更有针对性的地震灾害对策。本文通过遥感影像实现房屋基本信息的快速提取,提高房屋结构类型获取的便捷性,具有较高的准确度和可靠度,并利用抽样调查得到张家口万全区房屋建造年代和层数分布特点,结合当地抗震设防水平,建立房屋抗震能力指数指标体系,阐述房屋抗震能力现状,为地震灾害损失评估、风险普查、风险区划等工作提供参考。     

2013年甘肃岷县漳县6.6级地震震害分布特征及发震构造分析

2013年7月22日,甘肃岷县漳县MS6.6地震发生在南北地震带的中北段,东昆仑断裂和西秦岭北缘断裂是该地区复杂多样的构造几何特征中2条主要的边界控制断裂.这次地震的震害分布与临潭-宕昌断裂的走向基本一致,为长轴走向NWW的椭圆,极震区内严重破坏范围也完全位于该断裂带内,这与临潭-宕昌断裂复杂的几何结构密切相关,也说明地震的发生是多条次级断裂共同作用的结果.综合分析认为,受西秦岭北缘断裂带向南侧的扩展和青藏高原向NE扩展过程中东昆仑断裂带的NE向挤压作用共同影响下的临潭-宕昌断裂是这次地震的发震构造.     

2013年甘肃岷县漳县6.6级地震触发滑坡及其构造分析

2013年7月22日,甘肃省岷县漳县交界发生了Ms6.6地震.地震触发了大量的、类型各种各样的滑坡.滑坡类型以黄土崖崩、滑、倾为主,还有一些深层连贯型土质滑坡、大型土质流滑、斜坡裂缝等类型.地震滑坡主要分布在一个与临潭-宕昌断裂平行的长条形区域内.该长条形区域面积约为250km2,长度约40km,最大宽度约8km.对应不同构造段落的区域内滑坡发育程度不同,反映了不同段落发震构造的特征差异.滑坡的主体分布范围与震中位置表明了构造破裂是从SEE向NWW方向发展的.最后,分析了该滑坡主体分布区中心线与临潭-宕昌断裂在空间地理位置上相差10km的2种可能的原因.     

龙门山前山断裂南段强震崩塌与1327年天全地震

具有强震孕育能力的龙门山前山断裂南段附近地区的强震事件仅有以史料记载的1327年天全地震和仪器记载的1970年大邑6.2级、2013年芦山7.0级地震，这些地震均引发大量的崩塌、滑坡。调查对比发现，沿龙门山断裂南段大川-双石断裂沿线的典型地段分布的历史地震崩塌范围和运移距离都大于芦山地震所触发的崩塌，崩塌的方量和粒径表现为南西往北东逐步减少、减小的趋势。崩塌调查、崩塌体埋藏物和表生地衣相对年代学测试结果、史料记载与震例对比和地震有感半径与震级经验公式计算综合表明，1327年天全地震引起的地面震动大于芦山地震，是天全县“大岩崩”地名和双石镇“晒经书”景观形成的主要原因，1327年天全地震的震中可能位于龙门山断裂南段大川-双石断裂附近的天全响水溪一带，震中烈度≥Ⅸ度，震级≥7.0。