汶川地震区地质灾害成生规律研究

本项研究建立了2008年"5.12"汶川地震区62县域(面积约15×104km~2,地理精度1∶250 000,包括四川省48个县、甘肃省10个县和陕西省4个县)和中心区11县域(面积约3.1×104km~2,地理精度1∶50 000,包括四川省10个县、甘肃省1个县)的地质灾害信息系统。62县域地震前编录地质灾害4 913处,占总数的23.5%;地震直接引发10 173处,占总数的48.8%;地震后新发生5 779处,占总数的27.7%。11县域地震前编录地质灾害251处,占总数的3.5%;地震直接引发4 789处,占总数的66.7%;地震后新发生2 137处,占总数的29.8%。根据地质灾害区域发育度、潜势度、危险度、风险度和危害度等"五度"评价理论,分别研究了2008年"5.12"地震前历史积累、地震引发、地震后("5.12"地震后到2013年底)和前三者合计的现状等4个时段的地质灾害区域成生规律。根据地质灾害发育度指数计算结果,62县域地震前地质灾害高、中发育区面积占比11.5%,现状情况下相应的发育区面积占比增加到27.5%。11县域地震前地质灾害高、中发育区面积占比0.71%,现状情况下相应的发育区面积占比增加到11.82%,地震引发作用及其滞后效应是显著的。考虑地质灾害发育度指数、地形坡度、坡向、高程、地层岩组、水文地质、断层分布、地貌类型、地震烈度、年均降雨量、植被盖度、水系、交通线分布、地震作用、汛期降雨和日降雨等要素指标,分别计算出不同时段的地质灾害潜势度指数和不同引发条件下地质灾害危险度指数和风险度指数分布,并按极高、高、中、低4个等级分别评价和编制了相应的区划图。62县域地震前地质灾害高、中潜势区面积占比63.1%,现状情况下相应的面积占比增加到70.5%,地震作用造成地质环境条件显著恶化。11县域地震前地质灾害高、中潜势区面积占比1.21%,现状情况下相应的面积占比增加到18.94%,地质灾害易发区或敏感区面积大幅增加。62县域地震引发地质灾害高、中危险区面积占比为68.1%,汛期降雨引发者面积占比52.4%,单日降雨引发者面积占比26.9%,说明地震、汛期降雨和日降雨引发地质灾害强度是依次降低的。11县域地震引发地质灾害高、中危险区面积占比63.2%,汛期降雨引发者面积占比22%,单日降雨引发者面积占比14.3%,说明高烈度区地震引发地质灾害的作用远高于汛期降雨或单日降雨效应。62县域地震引发地质灾害从极高风险区面积占比11.57%到低风险区的40.57%,呈线性变化,反映了地震破坏相对均匀的衰减作用;汛期降雨和日降雨引发地质灾害高、中风险区面积占比分别为65%和67%。11县域地震引发地质灾害高、中风险区面积占比达62.5%,汛期降雨引发者面积占比为27.4%,日降雨引发者面积占比16.3%,且远离降雨中心急剧衰减,反映了降雨作用的不均匀性和灾害分布的相对丛集性。考虑伤亡人数、直接经济损失和受灾人数3个指标,计算出"5.12"地震引发的地质灾害在11县域造成的危害度指数分布是,汶川、北川、绵竹和青川四县的地质灾害危害度指数均大于10,茂县、都江堰的危害度指数在9~10之间,安县、什邡、彭州和平武的危害度指数在8~9之间,文县的危害度指数为6.68。研究结果可以为汶川地震区地质灾害防治规划编制、区域预警预报、应急指挥部署和土地合理利用等的公共管理决策提供科学依据。     

四川汶川地震断裂活动和次生地质灾害浅析

为了揭示汶川地震断裂活动与次生地质灾害的关系,在对汶川地震重灾区进行快速调查的基础上,分析了影响汶川地震的龙门山断裂带震后的断裂活动、地表破裂与崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害发育特征的关系。野外调查发现,龙门山3条断裂带的地表变形破坏（包括沿断裂带的道路、农田、建筑物和边坡变形破坏）特征具有明显的差异性和分段性,映秀-北川断裂地震活动最剧烈,南坝-关庄断裂、灌县-安县断裂、平武-青川断裂等活动性次之的“横向”差异性,以及龙门山断裂带由南向北地震活动性减弱的“纵向”分段性。地震断裂活动的差异性和分段性明显控制了崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害的发育特征,即映秀-北川断裂区域的次生地质灾害规模大、分布密度大、危害严重,沿其余断裂的次生地质灾害危害相对较轻。     

汶川地震极重灾区地质背景及次生斜坡灾害空间发育规律

512汶川大地震造成大量的次生斜坡灾害,本次研究区域为汶川大地震的11个重灾区,包括汶川、北川、青川、安县、平武、茂县、江油、彭州、什邡、绵竹、理县等市县。通过对重灾区航片、卫片、雷达图像的解译研究发现,重灾区次生斜坡灾害的主要灾种表现为崩塌、滑坡以及崩塌、滑坡高速运动解体形成的碎屑流（个别地方由于水的参与表现为泥石流）以及它们堵江形成的堰塞湖。研究发现地震次生斜坡灾害的发育具有明显的丛集性规律。从区域上看,次生斜坡灾害明显呈带状,沿龙门山断裂带展布,并主要受北川映秀断裂控制。各灾种的发育在不同地段发育的规模、频率差别较大。以灾害分布面积来排序,汶川县灾害面积最大,为131.55km2,其次为北川县,为45.57km2,其余9个县（市）灾害面积相差不大,均介于6~17km2,其中理县灾害面积最小,为6.25km2。各灾种的发育在不同地段发育的规模、频率差别较大。青川县、平武县灾种主要为滑坡,汶川县、茂县、安县、理县灾种主要表现崩塌转化的碎屑流,北川的主要灾种则为碎屑流,其次为滑坡,什邡、彭州、绵竹、江油等地主要灾种为崩塌。 灾种发育的这种地域性差别主要受控于地层岩性,除此而外,还与构造特征、地形地貌等因素紧密相关。研究表明:岩性对灾害种类的展布有决定性控制作用。统计发现,岩性越坚硬,崩塌、碎屑流发育率越高,滑坡则在软岩地区、较软岩地区和较坚硬区发育率最高,泥石流则在软岩地区最为发育。地形地貌对次生斜坡灾害的发育有重要影响,统计表明,崩塌、碎屑流以及泥石流在1200～2000m坡段范围内发育率最高,其次为800～1200m坡段;而滑坡则在800～1200m坡段范围发育率最高。对坡度而言,除11~20坡度范围外,崩塌和碎屑流的发育率总体具有随坡度增高而增大的特点;而滑坡和泥石流的发育率呈现典型的单峰特征,在1~20范围内发育率最大。坡向对地震次生斜坡灾害的发育影响不明显。 地震次生斜坡灾害的发育规律表明,地震斜坡灾害的发生主要受控于活动构造本身,并沿活动构造呈带状展布,同时受场地条件如岩性、地形地貌等因素的强烈控制。     

汶川地震灾区滑坡风险区划研究

地震滑坡是在地震瞬间诱发的滑坡灾害。本文讨论了汶川地震灾区滑坡风险区划与常规滑坡风险区划的区别,认为地震滑坡风险区划应该在危险度区划中增加与地震相关的指标因子,如滑坡震中距和滑坡断层距。从而反映地震动能量对地震滑坡发育的贡献作用。而易损度区划中是难以体现地震因素作用的,这里采用滑坡密度、人口密度、道路密度、建筑物密度、耕地密度这5个指标进行易损度评价。最后采用权重叠加法进行了汶川地震极震区10个县市(面积26175.77km2)的滑坡风险区划,其中高、较高风险区分别占全区面积的9.03%和14.61%。说明震后灾区依然存在一定的滑坡风险。汶川地震极震区中,北川、青川、都江堰、彭州4地应该成为滑坡风险防御的主要地区。对滑坡风险区划结果进行了实地抽样检验,证明区划结果基本符合汶川极震灾区的情况。由此可见,本文介绍的地震滑坡风险区划方法是可靠的。     

地震地质灾害空间预警评估定量化方法研究初探

建立“发育度”、“潜势度”、“危险度”、“危害度”等概念来描述地震地质灾害各影响因子、要素及可能的灾害危害程度,进而建立构成地震地质灾害层次分析的概念体系及地震地质灾害空间预警评估模型,将定性评估转化为定量评估进行初步研究。     

河南省汛期地质灾害气象预警技术研究

为了提高地质灾害防治能力,河南省开展了汛期地质灾害气象预警技术研究,研究从区域预警的角度,依据全面性、时效性、适用性、可替换性等原则选取了预警评价因子,采用了单元内地质条件具有一致性的斜坡单元作为预警评价单元,采用统计学的方法来研究全省地质灾害影响因素潜势度,分析地质灾害与降雨的关系,建立地质灾害与降雨关系模型,从而建设汛期地质灾害气象预警系统。     

区域地质灾害评价预警的递进分析理论与方法

根据多年丰富的区域地质灾害考察和综合研究实践,作者架构了区域地质灾害评价预警研究的理论体系和工作方法,主要包括:(1)开展区域地质灾害综合调查;(2)建立地质灾害信息系统,包括基于GIS的区域地质灾害空间数据库和分层图形库(GGIS);(3)研究区域地质灾害分布与地形(高程、高差、坡度)、水系、植被、工程地质岩组、地质构造形迹、斜坡类型、降雨量分布和地震活动等的统计关系,为评价因子选取、分级和权重确定提供依据;(4)筛选提取评价预警研究因子体系,建立地质灾害发育因子、基础因子、诱发因子和易损因子体系;(5)创建研究区域地质灾害"发育度"、"潜势度"、"危险度"和"危害度"(简称"四度")的概念模型和数学模型;(6)在满足一定精度比例尺数字化图上划分计算单元,分别计算研究区域地质灾害"发育度"、"潜势度"、"危险度"和"危害度";(7)根据计算结果和应用目的,把相同或相近级别的图斑合并,分别编制区域地质灾害"四度"区划图;(8)根据"四度"区划结果提出研究区的地质灾害防治规划、分级监测预警目标区和地质环境可持续开发利用对策;(9)对重点地段或地点专门编制地质灾害防治预案和政府-社会联动的应急反应机制。上述9个步骤构成区域地质灾害评价预警的时空递进分析理论与方法,简称"四度"递进分析法(AM FP)。     

汶川8级地震地质灾害的类型及实例

龙门山地区活动断裂右旋斜冲运动与汶川8级强烈地震存在成因联系。汶川8级地震造成了惨重的人员伤亡和巨大的财产损失,地震地质灾害主要类型有地震灾害、地震触发地质灾害和地震引发地质灾害隐患。严重地震灾害包括房屋倒塌与部分坍塌、房屋平移、房屋倾斜变形、墙体破裂与结构破坏、桥梁垮塌等。地震触发严重地质灾害包括山体滑坡、山体滑塌、岩块崩塌,局部产生泥石流与沙土液化。地震引发地质灾害隐患包括潜在滑坡、不稳定边坡与滑塌隐患、危岩体与崩塌隐患及泥石流灾害隐患。地震地质灾害分布与活动断层存在密切关系,沿北川映秀断裂地震地质灾害最为严重,沿汉旺漩口断裂、茂县汶川断裂、青川断裂地震地质灾害也比较严重。在活动断裂之间相对稳定地块远离活动断裂超过3~5 km,地震灾害和地震触发地质灾害显著减轻。     

地震带的分布

2008年5月12日14：28分,在四川省的汶川发生了8．0级地震,据初步调查统计,此次地震最大烈度达11度,破坏特别严重地区超过10万km^2。受灾最严重地区是四川省北川、什邡、绵竹、汶川、彭州等地,灾区涉及四川、甘肃、陕西、重庆、云南等地,截至5月21日12时,汶川地震已造成41353人遇难,274683人受伤,累计失踪32666人。据中国地质调查局初步监测和评价认定,汶川地震是印度洋板块向亚欧板块俯冲,造成青藏高原快速隆升导致的,震源深度为10～20km,持续时间较长,因此破坏性巨大。     

江苏省突发性地质灾害气象预警研究

根据多年来地质环境以及地质灾害调查研究和工作实践,文章充分研究突发性地质灾害孕育的地质环境条件、地质灾害发育分布、人类活动以及气象因素之间的关系,通过计算滑坡灾害“潜势度”、“发育度”、“易发度”和建立临界降雨量预警判据,采用GIS技术与数学模型整合的空间分析方法,实现了江苏省汛期突发性地质灾害气象预警,2004年和2005年汛期实践结果表明,效果较好。     

四川汶川地震地质灾害活动强度分析评价

为了探索区域群发地质灾害活动强度评价方法和指标体系,以汶川地震诱发地质灾害活动强度评价为例,在简单分析汶川地震地质灾害宏观特征的基础上,利用高精度遥感解译资料和GIS技术,计算汶川地震诱发地质灾害分布最大面密度,结合对近年来陕西宝鸡市地质灾害调查统计的历史资料分析,提出以地质灾害分布最大面密度为衡量区域地质灾害活动强度指标的基本思路和分级标准,初步建立了地质灾害活动强度指数8级划分标准,并计算出汶川地震诱发地质灾害活动强度指数最高为7级,属于极端强烈活动。其中,地质灾害活动最强地段（7级活动区）位于强震震中区映秀镇附近的岷江两岸和绵竹汉旺镇银厂沟上游发震断裂两侧;次强地段（6级活动区）位于北川县城湔河两岸和平武县南坝镇北东小流域两岸。初步揭示：地质灾害活动强度从发震断裂带向两侧具有明显衰减的趋势。最后,简要讨论了汶川地震引发地质灾害活动如此强烈的主要原因及其发展趋势。     

都江堰—汶川公路边坡地震破坏模式研究

汶川特大地震发生后,都江堰至汶川公路两侧地质灾害尤为发育,先后多次完全中断震中生命线的交通,严重影响了公路的安全运行和灾后重建的顺利进行。通过汶川地震前后都江堰-汶川公路边坡现场调查资料对比分析,研究了该地段边坡的主要地质灾害类型及其破坏模式、易发性分区和防治建议。研究表明破坏类型主要为碎屑流式、碎裂滑移崩塌,剪断-溃滑型、拉裂-溃滑型、顺层溃滑型滑坡和沟谷型泥石流。都汶公路两侧的边坡灾害以崩塌为主,滑坡、泥石流次之。地震使区内泥石流暴发的频率和规模增大,特大型泥石流主要发生在映秀-北川断裂带的地震烈度较高区域。防治此类地质灾害,应以治理为主,预防和避让相结合。     

汶川大地震触发地质灾害的断层效应分析

512汶川大地震(Ms=8.0)触发了数以万计的崩滑地质灾害,分布范围约10万km2。这些地质灾害的空间分布固然受地形地貌、地层岩性和人类工程活动等因素的影响,然而主要还是受到发震断层的控制,沿发震断裂呈带状分布。通过都(江堰)汶(川)路、北川安县、马公红光3个地质灾害集中发育区的研究,发现汶川地震地质灾害具有以下断层效应:（1）由于属逆断型发震,地质灾害的分布表现出了明显的上/下盘效应,发震断层上盘较下盘地质灾害分布密度高、范围广、规模大;（2）断层上盘0~7km范围为地质灾害强发育区,断层上盘7～11km范围和下盘0～5km范围为地质灾害中等发育区;绝大多数的大型滑坡都分布在距断层5km范围内;（3）断裂的转折和错列部位是地质灾害集中发育部位,大型地质灾害也往往发生在这些部位;（4）滑坡滑动的优势方向为NW-SE, 与映秀北川断裂的空间展布方向基本垂直,这与地震波垂直于断层方向传播有密切的关系;（5）地震地质灾害主要集中发育在Ⅸ度及其以上烈度的区域。其中,Ⅺ度区发育密度与Ⅹ度区的基本相当,Ⅸ度区灾害密度只有前两者的1/3,而Ⅷ度区发育密度只有Ⅺ度区或Ⅹ度区的1/10。     

枝柳（枝江—柳州）铁路线张家界段线域地质灾害评估

通过全面的野外调查和历史资料统计分析,统计了枝柳线张家界工务段沿线的地质原生灾害、次生灾害和衍生灾害的数量,并研究了各种灾害的分布规律。针对既有线铁路的特征,选取了地质灾害的发育因子、基础因子和诱发因子作为评价指标,并且基于区域地质灾害评价预警的递进分析理论与方法（AMFP）,对原有方法进行了改进和拓展,形成了既有线铁路的地质灾害＂四度＂法评估方法。由此,分别计算了枝柳线张家界工务段地质灾害的发育度、潜势度、危险度和危害度（简称＂四度＂）,且据此进行了综合分区,为既有线铁路的地质灾害监测和管理提供科学依据。     

四川雅安地质灾害时空预警试验区初步研究

借鉴美国旧金山湾和香港地区的经验,提出了地质灾害监测预警试验区建设和研究思路。经过近两年的工作,初步建成了四川雅安地质灾害监测预警试验区。取得的阶段性成果主要有:(1)根据现场考察和试验区地质灾害数据库,统计研究了降雨型滑坡的几何特征;(2)建成了由20台遥测雨量计构成的降雨观测网,取得了2002年4月～2003年8月的降雨观测数据;(3)结合历史降雨资料分析,初步研究了雅安试验区的年、日、小时和十分钟最大降雨特征;(4)研制了斜坡岩土体含水量野外监测仪,取得了桑树坡试验点2003年4月～8月的实时监测数据;(5)自上而下分4层研究了斜坡岩土层含水量变化,发现了岩土层含水量变化对降雨过程的滞后性;(6)基于区域地质灾害评价预警的递进分析理论与方法(AMFP),利用地质灾害因子分析结果,分别计算了雅安试验区地质灾害"发育度"和"潜势度";(7)利用2003年8月23～25日的过程降雨观测资料,对雅安试验区在该降雨过程中发生的地质灾害事件进行了时空预警反演模拟研究,计算出的地质灾害"危险度"分布比较符合实际,"危险度"可以作为预警指数使用。     

小区域地震地质灾害空间分布特点分析方法探讨

统计分析方法是研究地震地质灾害的基本方法,很多学者以灾害面积和灾害数量为基础数据提取了不同的评价指标对地震滑坡的空间分布特点进行评价。在使用灾害数量或点密度等指标进行分析时,存在很大的局限性,需要通过实地调查确认等手段严格保证数据的精确性。以白沙河流域作为研究区域,选取了灾害面积比（Ph）、灾害数量比（Pn）和地表面积比（Pa）作为3个评价参数,通过相互对比的方法揭示了地震灾区小流域都江堰白沙河流域内地震地质灾害的主要分布范围分别为坡度30～50,高程1450～2740m,坡向为E-SW向坡。结果表明,该方法简单易行,可以更加全面的快速评估地震灾区小流域地质灾害的空间分布特征,提供较多的灾害信息,判断小流域地表破坏严重程度,为防灾减灾及灾后重建提供帮助。同时发现,地震地质灾害的主要集中分布区与破坏严重区并不一定重合,因此,在对地震灾害进行空间分布分析时需要同时对这两个方面进行分析,不可忽略。将分析结果与汶川震区已有成果进行了对比发现,汶川地震灾区的地质灾害主要分布区存在坡度和高程上限,分别为50和3000m; 白沙河流域的地质灾害坡向分布与北川映秀断裂走向关系密切,其主要分布坡向中间值与断裂走向夹角约90,但在该研究区灾害的分布不存在背坡面效应的特点; 该流域内地震地质灾害的分布与岩性分布相关性较弱。     

陕南地区突发地质灾害应急处置与防治

陕南安康市汉滨区是地质灾害高发区之一,区内主要为滑坡灾害,每年汛期因降雨引发多期突发性地质灾害。以汉滨区广景花园滑坡灾害为例,分析突发地质灾害发生后的监测预警、应急响应、应急处置及灾害防治工作,说明建立地质灾害隐患点监测预警体系、应急救援处置体系、技术支撑体系的重要作用。     

基于危险度区划的县级区域降雨引发滑坡的风险预警方法——以四川省米易县降雨滑坡为例

降雨滑坡预警在世界上开展广泛,但对小区域的降雨滑坡风险进行预警尚不多见。以通用的风险定义为基础,首先对目标区域——四川省米易县的地质灾害进行调查,以典型滑坡进行反演,获得灾害的本底因素,按贡献率权重叠加法进行危险度分区;通过对承灾体的调查确定承灾对象,并将各承灾对象按密度由行政界限向1km×1km的网格单元转化后叠加形成易损度分区。二者相乘完成风险分区。对研究区域近5年逐日降雨数据与172条地质灾害记录进行分析,按前期日降雨量模型得到降雨阈值,根据滑坡空间概率和降雨引发滑坡的时间概率叠加的结果,得到研究区域的降雨滑坡概率,对照风险分区,完成风险预警。     

汶川大震的科学思考

在野外地震地质科学考察的基础上,围绕汶川地震发震断层的特征、发震机制、地表破裂带的分段性与分带性、南北构造带地震危险性、地震地质灾害的多发性及链生性、工程建（构）筑物的破坏特征与安全性、地震烈度区划问题及极端自然灾害的预测与应对等进行了分析和讨论,并就有关问题提出了一些新的思考。结果表明,低速滑动断层、晚更新世断层或中央活动断裂也可以发生强震;汶川地震同时具有深部构造的控震作用;地表破裂沿走向可分为映秀—安县段、北川—关口段及青川段;地表破裂可分为主破裂、牵动破裂与感应破裂3种类型;青川段的深部破裂与浅部破裂没有几何上的连续关系或继承关系;贺兰—川滇南北构造带是中国大陆强震多发带,尤其是其北段的六盘山—天水—武都—青川一带未来的强震危险性不容忽视;汶川地震地质灾害具有灾害类型多、成因机理复杂、灾害链长、规模大、范围广、灾害程度深、危害对象广、持续时间长等特点;高烈度区和活断层沿线的地质灾害危险性区划与预测评价对防灾减灾极为重要;活动断裂沿线应注意破裂影响带宽度与建筑物安全避让距离;应对地震等极端自然灾害,应以预防为主,综合减灾;地震烈度区划应同时考虑活动断层的复发周期、地震的离逝时间乃至地形地貌条件;重大工程应提高设防烈度;应当加强极端自然灾害预测评估,完善应对对策和提高应对水平。     

小区域地震地质灾害空间分布特点分析方法探讨

统计分析方法是研究地震地质灾害的基本方法,很多学者以灾害面积和灾害数量为基础数据提取了不同的评价指标对地震滑坡的空间分布特点进行评价。在使用灾害数量或点密度等指标进行分析时,存在很大的局限性,需要通过实地调查确认等手段严格保证数据的精确性。以白沙河流域作为研究区域,选取了灾害面积比(P h)、灾害数量比(P n)和地表面积比(P a)作为3个评价参数,通过相互对比的方法揭示了地震灾区小流域——都江堰白沙河流域内地震地质灾害的主要分布范围分别为坡度30°～50°,高程1450～2740m,坡向为E-SW向坡。结果表明,该方法简单易行,可以更加全面的快速评估地震灾区小流域地质灾害的空间分布特征,提供较多的灾害信息,判断小流域地表破坏严重程度,为防灾减灾及灾后重建提供帮助。同时发现,地震地质灾害的主要集中分布区与破坏严重区并不一定重合,因此,在对地震灾害进行空间分布分析时需要同时对这两个方面进行分析,不可忽略。将分析结果与汶川震区已有成果进行了对比发现,汶川地震灾区的地质灾害主要分布区存在坡度和高程上限,分别为50°和3000m;白沙河流域的地质灾害坡向分布与北川—映秀断裂走向关系密切,其主要分布坡向中间值与断裂走向夹角约90°,但在该研究区灾害的分布不存在"背坡面效应"的特点;该流域内地震地质灾害的分布与岩性分布相关性较弱。