四川省汶川地震极重灾区次生山地灾害分布规律与发育趋势

通过对汶川地震极重灾区次生山地灾害的实地考察、遥感调查和综合分析,阐述了次生山地灾害类型与特征,分析了次生山地灾害的时空分布规律,并结合灾害活动特性,探讨了次生山地灾害的发育趋势,提出了灾区防灾减灾和恢复重建的对策与建议。研究结果表明:(1)汶川地震在极重灾区诱发次生山地灾害逾万处,其分布具有点多面广、类型多样、成灾迅速、危害严重、监测预报困难等特点;(2)次生山地灾害的分布受地震烈度、地质构造、地形地貌、地层岩性的制约,并具有明显的滞后性和延续性;(3)利用GIS和遥感技术,能够快速有效地进行地震次生山地灾害的动态监测与灾情评估,从而为防灾减灾管理和灾后重建工作提供科学依据和借鉴参考。     

四川省汶川大地震成因及次生灾害

2008年5月12日14时28分,四川阿坝藏族羌族自治州境内的汶川县（31°N,103．4°E）发生了里氏8．0级浅源地震。震区范围长240km,宽30km,等震线呈长椭圆形,长轴为北东向,震中烈度约为10度,深度为12～19km。震区涉及四川绵阳市北川,德阳、汶川,成都、都江堰、广元、重庆以及甘肃、云南、陕西、河南等地区。除了吉林、黑龙江和新疆地区外,全国都有震感。在北川、汶川等多地区出现次生灾害。地震的发震构造是龙门山构遣带中央断裂带。     

基于遥感技术的都汶公路地震次生山地灾害分布规律分析

选择汶川县境内的都汶公路(漩口-汶川路段)作为调查研究对象,利用遥感技术提取公路沿线的各类地震次生山地灾害的分布信息,将灾害点分布与海拔高度、坡度和坡向等要素进行叠加分析,获得了次生山地灾害的分布规律,其特点为:①地震次生山地灾害集中分布在映秀-北川断裂与汶川-茂汶断裂之间;②次生山地灾害主要发生在海拔高度1 000～2 000 m的地带;③次生山地灾害主要分布在30～60°的边坡;④地震及余震期间以崩塌、滑坡、滚石为主,后期以泥石流、滑坡为主;⑤次生山地灾害具有沿岷江河谷发育且在河流左右两岸呈不对称分布等特点.     

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。\r\n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。\r\n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5.12大地震地表次生灾害评价与分析

针对汶川5.12大地震,对由地震引起的地质次生灾害发生的坡度和坡向进行了统计,分析了地表破坏的易发坡度、坡向及其与震中的关系等。另外,分别以不同震中距为缓冲区、以平行中央断裂带的各级缓冲区、以等烈度区为缓冲区对地震引起的地表破坏的空间分布以及发生地表破坏的坡度在各级缓冲区中的变化进行了分析。结果表明:①地震引发的滑坡及滑坡群共5093个,总面积大约958km2;②在30°～44°坡度区间地表破坏发生的数量最大,42°坡度为地表破坏发生概率的拐点。主要的地表破坏发生在迎着地震波传播的坡向上;③随着震中距的增加,地表破坏的发生概率逐渐减小,震中距40km以内的速度减小非常迅速,40km以外则整体上缓慢减少,局部略有起伏。各缓冲区中发生地表破坏的平均坡度比缓冲区内的地形平均坡度大4°左右。④地震引发的地表破坏主要受到断裂带的控制,有64.17%的地表破坏发生在中央断裂带两侧10km范围内。⑤高地震烈度区域引发的地表破坏率远远大于低烈度区域,在烈度为Ⅺ度的区域内发生地表破坏率达到14.5%,而Ⅶ度烈度带上引发地表破坏率仅为0.01%。     

汶川地震崩滑灾害影响因素分析

为研究汶川地震崩滑灾害主要影响因素,在掌握汶川地震灾区公路沿线地震崩滑灾害资料基础上,选取典型段进行灾害统计分析,研究表明动力条件下斜坡失稳主要受斜坡岩体结构特征、地震动峰值加速度和斜坡动力响应特征三方面因素影响。地震动峰值加速度越高,地震崩滑灾害越发育。斜坡动力响应特征主要取决于地形地貌和地层岩性,陡坡硬岩段为地震崩滑灾害高发区。斜坡岩体结构是控制斜坡变形破坏的主要因素,从研究斜坡动力失稳角度,提出了斜坡岩体结构类型的划分,分为土层及强风化层——基岩二元结构、块状结构、层状及似层状结构、碎裂结构、土层等5个大类12个亚类。     

汶川地震次生灾害的成因、成灾与治理

四川5．12汶川地震震级高,强度大,造成人民生命财产的损失巨大。地震次生灾害特别严重,频繁发生,以坡面地质灾害如崩塌、滑坡、泥石流和地面地质灾害如地裂缝、地面塌陷、道路滑塌以及堰塞湖和社会灾祸最为常见。这些次生灾害以活动断裂为地质构造基础;地表大量松散固体物质为物质来源;强烈频繁的余震、坡面流水和沟谷洪流为动力条件,暴雨、洪水、持续的高温为诱发和触发因素。暴雨、洪水、高温是次生灾害主要的致灾因子,由此形成了三个系列的灾害链,造成人员伤亡和生态环境恶化,影响更加深远。对汶川地震次生灾害的防治要加强监测与动态分析,及时排除堰塞湖险情,严防传染病的蔓延。当前防治应以工程措施为主,植树种草,进行生态修复是进行远期治理的根本措施。     

四川省汶川大地震灾害成因及次生灾害初探

北京时间2008年5月12日14时28分,四川阿坝藏族羌族自治州境内的汶川县发生了里氏8.0级大地震。震区范围长240 km、宽30 km,等震线分布形态总体呈长椭圆形,长轴为北东向,震中烈度约为10°,深度为12～19 km,为浅源地震。震区涉及绵阳市北川、德阳、汶川、成都、都江堰、广元、重庆以及甘肃、云南、陕西、河南等地区。除了吉林、黑龙江和新疆地区外,全国都有震感。大多数建筑物受损,在北川、汶川等多处地区出现次生灾害。综合分析认为,此次地震的发震构造是龙门山构造带中央断裂带,也称北川-映秀断裂带的活动有关。     

岷江上游松坪沟地震山地灾害与生态环境保护

根据对岷江上游主干支流松坪沟河谷地震诱发山地灾害的最新调研资料，在阐述1933年8月叠溪7.5级地震在松坪沟河谷诱发的山地灾害类型及其特基础上，总结分析其发育分布规律，叙述了诱发的崩塌、滑坡和碎屑流等山地灾害及对松坪沟造成的堰塞，形成一系列景观独特的堰塞湖（海子）。文章重点对公棚海子崩塌堰塞湖、下白蜡寨滑坡堰塞湖、上白蜡寨碎屑流堰塞湖等典型实例的形成演化机制进行剖析，最后，提出了恢复和保护松平沟生态环境的对策与建议。     

华蓥市山地灾害现状及治理对策分析

华蓥市山地灾害种类繁多,分布广泛.其灾害的主要表现形式有滑坡、泥石流、山体变形、崩塌、危岩和洪涝等,这些灾害严重威胁着区域内人民的生命财产安全.针对华蓥市山地灾害的主要类型、分布现状及灾害成因等进行综合调查和分析,是根本解决境内山地灾害问题的前提和关键.在对山地灾害治理的过程中,非常有必要对不同的治理对策进行分析,以利于为今后进一步开展山地灾害综合治理提供借鉴.     

汶川特大地震中山岭隧道变形破坏特征及影响因素分析

汶川大地震造成位于震中附近的都江堰-汶川公路多座隧道严重受损。本文通过现场调研、资料收集与分析,将地震区山岭隧道变形破坏的基本类型概括为洞口边坡崩塌与滑塌、洞门裂损、衬砌及围岩坍塌、衬砌开裂及错位、底板开裂及隆起、初期支护变形及开裂等。分析其影响因素,认为发震断裂的次级断层、基覆界面、洞口不稳定斜坡、高地应力环境下的软弱围岩对隧道强烈震害具有控制作用。以汶川地震给予隧道抗震的启示,建议强震区的山岭隧道应将洞口边坡防护、洞口明洞和洞门结构作为一个系统进行综合设计,在条件允许的情况下尽可能采用削竹式洞门结构;隧道穿越活动断裂带的次级断层时在其两侧一定范围内二次衬砌应采用钢筋混凝土结构;基覆界面、围岩软岩与硬岩之间的过渡地带、围岩质量突变地带等应采用改善围岩力学性质且让其渐变的措施进行处理。     

汶川震区暴雨泥石流危险范围预测研究

汶川地震发生后,灾区暴雨泥石流活动进入一个新的活跃期。根据对北川震区2008年9月24日暴雨泥石流调查,泥石流流域中地震诱发大量滑坡导致松散物源巨大,泥石流过程的洪峰流量比通常的要大数倍,应用以往泥石流危险范围预测模型进行计算的结果与实际的误差较大。因此,需要建立适用于强震区的泥石流危险范围预测方法。本文以9.24北川暴雨泥石流为典型实例,结合野外调查,利用震后高分辨航空图像和9.24暴雨后SPOT5图像分别提取泥石流发生前流域中滑坡物源储量及发生后形成的堆积扇特征数据,应用多元回归方法建立了汶川震区泥石流危险范围预测模型,该方法可用于估算泥石流最大堆积距离和堆积宽度。验证和应用结果表明:该模型适用于强震区泥石流危险范围的预测,模型方法可为震区重建中安全地段选择和未来地震区风险管理提供重要依据。     

汶川地震内外动力耦合及灾害实例

内动力和外动力地质作用是地质灾害形成过程中不可缺少的两种作用, 但是, 以往的地质灾害研究偏重于外动力作用, 对于外动力与内动力耦合作用的形式, 由于缺少直观的实例, 只能根据经验感觉进行判断和定性的研究。四川汶川M_S8.0级地震在给人们带来灾难和损失的同时, 也给人们认识内外动力耦合作用形式提供了机会。本文在龙门山地区地震地质和地质灾害调查的基础上, 总结了山区地震地质灾害形成过程中内外动力耦合作用的主要表现形式, 主要包括活动断裂和风化作用的耦合、岩土体结构与变形破坏形式的耦合、地震力与地形地貌的耦合以及地震力与地下水的耦合等。采用实例剖析了地震滑坡形成过程中各种地质作用及其产物之间的相互联系, 对于认识地震地质灾害形成机理和发育规律具有一定的指导意义。      

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。     

汶川震区北川9.24暴雨泥石流特征研究

2008年9月24日汶川震区的北川县暴雨导致区域性泥石流发生,这次9.24暴雨泥石流灾害导致了42人死亡,对公路和其他基础设施造成严重损毁。本研究采用地面调查和遥感解译方法分析地震与暴雨共同作用下的泥石流特征,获取的气象数据用于分析泥石流起动的临界雨量条件。本文探讨了研究区泥石流起动和输移过程,并根据野外调查,分析了泥石流形成的降雨、岩石和断层作用,特别是强降雨过程与物源区对泥石流发生的作用。根据应急调查发现北川县境内暴雨诱发的泥石流72处,其分布受岩石类型、发震断层和河流等因素控制。根据对研究区震前和震后泥石流发生的临界雨量和雨强的初步分析,汶川地震后,该区域泥石流起动的前期累积雨量降低了14.8%～22.1%,小时雨强降低25.4 %～31.6%。震区泥石流起动方式主要有二种,一是由于暴雨过程形成的斜坡表层径流导致悬挂于斜坡上的滑坡体表面和前缘松散物质向下输移,进入沟道后转为泥石流过程;二是消防水管效应使沟道水流快速集中,并强烈冲刷沟床中松散固体物质,导致沟床物质起动并形成泥石流过程。调查和分析发现沟内堆积的滑坡坝对泥石流的阻塞明显,溃决后可导致瞬时洪峰流量特别大。研究结果表明了汶川震区已进入一个新的活跃期。因此,应该开展对汶川地震区的泥石流风险评估和监测、早期预警,采取有效的工程措施控制泥石流的发生和危害。     

汶川八级地震地质灾害研究

汶川地震触发了15000多处滑坡、崩塌、泥石流,估计直接造成2万人死亡。地质灾害隐患点达10000余多处,以崩塌体增加最为显著,反映出地震对山区高陡斜坡的影响差异性非常大,在山顶上的放大作用非常显著。通过综合分析堰塞湖库容、滑坡坝高以及坝体物质组成和结构,对地震形成的33处坝高大于10m的滑坡堰塞湖进行了评估,划分出极高、高、中和低4种溃决危险。汶川地震滑坡滑床往往不具连续平整的滑面,尖点撞击是极震区滑坡的一大共性,可以分为勺型滑床、凸型滑床和阶型滑床等类型。据实地调查,滑坡附近震毁建筑物垂向震动非常明显,具有地震抛掷撞击崩裂高速滑流三阶段特征。在高速滑流中,发生3种效应:(1)高速气垫效应,滑坡体由较大块石和土构成,具有一定厚度,飞行行程可达1~3km;(2)碎屑流效应,撞击粉碎的土石呈流动状态,特别是含水丰富时,形成长程流滑;(3)铲刮效应,巨大撞击力导致下部岩体崩裂,形成新滑坡、崩塌,但是,其厚度不大,滑床起伏不平。本文以北川城西滑坡和青川东河口滑坡为例,分析了地震滑坡高速远程滑动及成灾机理。北川县城城西滑坡导致1600人被埋死亡,数百间房屋被毁,是汶川地震触发的最严重的滑坡灾难,举世罕见。青川东河口滑坡碎屑流是汶川地震触发的较为典型的高速远程复合型滑坡,滑程约2400m,高速碎屑流冲抵清江河左岸,形成滑坡坝,致使7个村庄被埋,约400人死亡。     

汶川地震前后都江堰山区滑坡滑动距离影响因素变化分析

滑坡滑动距离作为滑坡防灾减灾的主要评价指标之一,不仅受滑坡体积和落差的影响,还与滑坡运动的地质环境作用相关。本文在对都江堰地区51个地震滑坡、16个降雨滑坡详细调查编目的基础上,采用数理统计方法分析了斜坡原始坡度、滑坡前后缘高差、滑坡平面形态、体积、滑体平均厚度及坡面摩擦系数等6个因素与滑坡水平滑动距离的相关性,借此厘清了汶川Ms8.0级大地震前后不同因素对不同类型滑坡运动的贡献大小,进而构建了不同成因类型滑坡的滑动距离预测关系式,可为龙门山区的滑坡防灾减灾工作提供参考。研究表明:影响都江堰地区地震滑坡运动距离的主要因素有滑坡体积(lg V)、斜坡原始坡度(α)、滑坡平面形态(R)和滑坡前后缘高差(ΔH);而控制降雨滑坡运动距离的主要因素为滑坡前后缘高差(ΔH)、滑坡体积(lg V)、斜坡坡度(α)和斜坡表面摩擦系数(μ);汶川地震后,影响该地区降雨滑坡滑动能力的因素发生了变异,各因素与滑坡滑动距离的相关性较弱,显示出其贡献率在急剧减弱,仅滑坡体积(lg V)与滑动距离的相关性较强。     

汶川大地震诱发地质灾害主要类型与特征研究

“5．12”汶川大地震诱发了数以万计的次生地质灾害,对灾区人民生命财产安全构成严重威胁,并成为影响灾区灾后恢复重建的重要因素之一。本文在对汶川I地震区地质灾害进行大量现场调查的基础上,结合室内分析模拟,对汶川地震诱发的滑坡、崩塌、不稳定斜坡（震裂山体）和泥石流等主要次生地质灾害的主要类型及特征进行了较系统地分析研究。结果表明,强震诱发滑坡灾害发生特点与岩性结构和地形条件有较明显的关系,在硬岩、软岩和松散堆积物分布区,滑坡的启动、运动和停积形式有较大的差别,但总体上都具有高速、高动能、强大动力等特征。强震诱发的崩塌主要包括高位大型崩塌;小规模块石崩落、抛射;崩塌诱发大规模滑坡3类。强震条件下大多数崩塌都表现出一定的水平抛射特征。强烈的地震动力使极震区众多山体大范围震裂松动,形成了大量震裂山体。这些震裂山体的地表裂缝具体又可细分为断裂裂缝、震裂裂缝和滑裂裂缝3类。汶川地震形成了巨量泥石流物源,再加上震后泥石流爆发的临界降雨量大大降低,其启动和运动方式发生明显改变,在今后数年内,泥石流将是影响灾区恢复重建的最大地质灾害隐患,应高度重视,采取切实有效措施加以防范。     

汶川地震滑坡与地震参数及地质地貌因素之间的相关关系

在对汶川地震诱发的典型滑坡进行野外调查和相关资料收集、分析和整理的基础上,对汶川地震滑坡与地震参数及坡度、岩土体特性等地质地貌因素之间的相关关系进行了统计分析。结果表明: (1)汶川地震滑坡主要发生在Ⅶ～Ⅺ烈度区, Ⅵ度及以下烈度区中发生的滑坡较少; (2)汶川地震滑坡主要发生在距震中300km的范围内,且距震中200km的范围内滑坡分布最为集中; (3)汶川地震滑坡的易发斜坡坡度为30～50,其中30～40是汶川地震滑坡发育最为敏感的坡度; (4)汶川地震滑坡主要发生在600～1500m的高程范围内,在600～1000m高程范围内的中低山和丘陵区滑坡分布最为集中; (5)砂泥岩、板岩、片岩、千枚岩等软岩类和土质类岩性是汶川地震滑坡的易发岩性,其次是软硬岩组合类,在统计的47个典型滑坡中,花岗岩、碳酸盐岩等硬岩类中发生的滑坡最少,而且由汶川地震直接导致复活的老滑坡也比较少。     

汶川震区北川县城泥石流源地特征的遥感动态分析

汶川地震导致山地斜坡积累了大量碎屑物质,在降雨作用下极易成为泥石流源地。震后的2008年9月24日一场暴雨导致北川县境内72条沟同时暴发泥石流。本文选择了汶川地震高烈度区的北川县城8条泥石流沟流域为研究区,基于遥感手段开展了震后和相继暴雨后的泥石流源地变化特征。强震后泥石流流域的重要变化是在沟谷内诱发了大量滑坡。通过开展遥感解译和野外调查,重点分析了研究区泥石流源地的滑坡活动。将512汶川地震后的2008年5月18日获取的航空图像与924暴雨后获取的2008年10月14日SPOT图像相比较,发现泥石流源地的地震滑坡面积由1537104m2增加到暴雨后的1912104m2,即汶川高烈度区一场暴雨过程新增滑坡面积达244%。根据SPOT图像解译,暴雨后泥石流沟床中的松散堆积物增大到97104m2。上述研究结果表明汶川震区在强降雨条件下发生泥石流的敏感性特别高。