汶川地震引发的次生山地灾害链及人工断链效果——以小岗剑泥石流沟为例

汶川地震后,小岗剑沟由于滑坡、崩塌产生了大量松散物质,其地势陡峻,暴雨频率高,2009—2011年连续暴发10场泥石流,损毁公路,规模大时会堰塞绵远河,形成以频发性泥石流为主的典型地震次生山地灾害链。2012年完成泥石流治理工程,同年8月小岗剑沟再次发生泥石流,破坏了部分工程。以小岗剑沟为例,通过整理现场采集的图片和数据,并对比以往资料,研究次生山地灾害链链式反应过程以及经过工程治理后的灾害链人工断链效果。研究表明:小岗剑沟频发型次生灾害链的衰减不仅体现在引起下一级次生灾害的土石方量逐级减小上,而且体现在随时间变化的灾害激发条件提高上;虽然泥石流发生条件提高,但由于泥石流沟沟床不断被切深,小岗剑沟危险性随着可动势能增大而逐年增大,人工断链失败后,沟床再次下切,建议使用阶梯-深潭结构增加沟道阻力,保护沟道底部,避免可动势能继续增大;对比小岗剑沟、文家沟和红椿沟泥石流治理工程,发现灾害链总能量与投资正相关,要根据灾害能量进行合理投资,当能量到达一定量时,单位能量所需要的投资大幅度降低。     

灾害链风险评估的概念模型——以汶川5·12特大地震为例

大量事实表明,每发生一种重大灾害总会诱发一系列次生灾害,形成破坏力远超单一灾种的灾害链现象.要有效防范灾害链风险,理清其形成过程、构建其评估模型是前提.在梳理国内外链式风险评估概念模型的基础上,结合“5·12”汶川特大地震灾害链案例,初步提出灾害链风险评估的概念模型.①孕灾环境敏感性是致灾因子链发的重要影响因素,决定灾害链风险的链发概率,确定影响孕灾环境敏感性的因素及定量关系是评估关键;②灾害链中承灾体重复受灾导致脆弱性增大,脆弱性变化评估的引入将提高灾害链风险评估结果的精度.本文旨在为完善区域灾害系统理论,进一步推动灾害链风险防范提供依据.     

"5.12"汶川地震次生山地灾害的分布与特点

"5.12"汶川地震的重灾区,主要分布在龙门山高山峡谷区和四川盆地深丘区等地,行政区划上涉及四川省的成都市、绵阳市、德阳市、广元市、阿坝藏族羌族自治州,甘肃省的陇南市,陕西省的汉中市等的山区,面积大于10×104km2.强烈地震除直接造成众多人员伤亡和各种设施被毁外,还在山区引发了大量次生山地灾害,形成灾害叠加,导致灾情更加严重.次生山地灾害主要沿龙门山地震断裂带集中分布和沿河谷两岸山坡分布,具有下列特点:1.类型多样,包括崩塌、滑坡、滚石、堰塞湖、泥石流等;2.数量上以滚石、崩塌、滑坡为主;3.导致了大量人员伤亡;4.堰塞湖主要由地震滑坡、崩塌形成;5.泥石流活动具滞发性,地震直接激发的泥石流仅一处;6.对生态环境破坏极大;7.加剧了防洪形势的严峻性;8.主要沿龙门山断裂带活动;9.活动强弱与地震烈度大小关系密切.     

有关汶川地震及次生山地灾害研究的一些科学问题

汶川8.0级地震的发生远远超出地学界以前关于横断山区地震及次生灾害发生规律的认识,说明地学界以前对横断山区的新构造运动特点,地震区域分布规律、发生原因,地震次生滑坡泥石流灾害的强度、危害和特大地震在横断山区地貌演化的作用等重大科学问题的认识存在不足或偏差之处.在思考此次地震发生特点的基础上,结合在西南山区的多年工作经验,提出了汶川大地震后亟待开展的第四纪以来横断山区古地震重建、古滑坡分布、水库诱发地震、特大地震在横断山区山地地貌演化的作用等方面的科学研究问题.     

基于WebGIS的汶川地震次生地质灾害信息管理系统

汶川地震次生地质灾害数量多、分布广且类型复杂,严重威胁灾区人民的生命财产安全。为了分析次生地质灾害发育分布规律,并用于减灾防灾,急需一种有效的方法来对现场调查获取的大量地质灾害数据进行管理。以信息建模理论为指导,运用统一建模语言UML,并结合GIS空间数据模型分析,以建立面向对象的空间数据模型,及实现海量地灾信息综合管理为目的,研发了汶川地震次生地质灾害信息综合管理系统(WIMS)。利用GIS的强大空间图形管理能力、数据库技术以及网络开发等技术,以发布图形服务与数据服务的方式实现地质灾害数据共享,解决了空间数据编辑及提升地图访问速度的关键技术问题。该系统不仅能够为灾害管理部门制定防治方案提供一定的参考依据,并且能够为广大群众提供一个认识地质灾害的公共平台,提高全民防灾意识。     

论山地灾害链

山地灾害链是具有灾变条件的山地环境,在致灾因素的作用下,一种山地灾害发生后,引起其他种类山地灾害也相继或滞后发生的灾变现象,通常由泥石流、山洪、滑坡、崩塌、冰崩、雪崩、堰塞湖和水土流失等灾种及其相关灾变现象构成,种类繁多,结构复杂,危害严重.根据山地灾害链的致灾因素不同将其划分成地球内营力作用、外营力作用和人为作用致灾3种类型,并进一步将其划分成8个亚类和128种灾害链形式.分析了山地灾害链的成因,认为山地灾害链是山地灾害的物质、能量和信息在特定条件下相互作用、相互渗透、相互传递和相互转化的结果.通过对山地害链的致灾因素、活动地域与结构特征分析和综合分析显示:山地灾害链的防治难度虽然很大,但除分布在高山和极高山区域、由冰雪崩塌和消融水引发的山地灾害链仅可预防,尚难治理外,其他山地灾害链都是可防、可治的.     

5·12汶川地震龙门山风景区地震次生山地灾害特征与处理

5·12汶川地震激发了龙门山风景区崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等链状次生山地灾害.通过应急调查发现,该区已有堰塞湖5处,危害性崩塌、滑坡6处,已成灾泥石流沟1条,潜在泥石流沟11条,根据各处灾害的主要特征,确定堰塞湖的危险程度,提出山地灾害处理建议.     

四川汶川地震知识丛论

2008年5月12日,四川汶川发生里氏8．0级强烈地震。造成了巨大的人员伤亡。强烈地震的发生不仅给灾区人民带来了巨大的物质损失,而且也带来了更多心灵的创伤。作为地理教育教学工作者,我们在为灾区人民祈福的同时,应将目光聚集于中学地理教育中的地震灾害教育,探究地震灾害教育中的问题与不足,提出改进的意见与建议。本期特设“地震知识”专栏,介绍些许地震与地震灾害教育知识,用我们的微薄之力为抗震救灾做点滴贡献。     

2008年汶川地震重灾区的泥石流

2008年,在"5·12"汶川地震后,随着降雨的发生,地震重灾区的中高山区较普遍地多次发生了泥石流灾害,尤其是对一些地震灾民安置点板房区造成了危害,累计造成人员伤亡(含失踪)达450余人,进一步加重了灾情.按照地震与泥石流暴发的时间顺序分类,区内的泥石流属后发型地震泥石流.其特征主要为:泥石流活动频率增高,暴发点多,规模大小不一,流体件质一般以粘性为主,密度值多在2.0-2.3t/m<'3>之间;泥石流的活动范嗣与降雨关系密切,活动范围还受地形因素控制,主要集中在龙门山等中高山区;泥石流危害形式有冲毁、淤埋、堵塞主河等多种形式.因此,在汶川地震重灾区这样的Ⅸ域选址恢复重建,实质上是在上程地质条件复杂的不稳定区内选择相对稳定的安全岛,町供选择的场地极为有限.故恢复重建居民点时应因地制宜,尤其是岷江等江河峡谷区等地的居民点重建,宜保持当地居民传统的分散、多点居住的特点,而不宜于搞成规模较大的集中成片的居民点.这样既有助于场址的安全,义可以避免大规模泥石流、滑坡、崩塌、山洪等山地火害发生时造成大量的人员伤亡.地震重灾区2008年的泥石流活动显示,龙门山及邻近的邛崃山等山区因汶川地震的影响,泥石流已进入强烈活动时期.其强烈活动时间,可能持续10～30 a,甚至更长.对此,要有足够的重视.在可能遭遇泥石流的区域开展的各种工程建设,一定要加强防范措施,防止泥石流危害.     

5&#183;12汶川地震龙门山风景区地震次生山地灾害特征与处理

5&#183;12汶川地震激发了龙门山风景区崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等链状次生山地灾害。通过应急调查发现,该区已有堰塞湖5处,危害性崩塌、滑坡6处,已成灾泥石流沟1条,潜在泥石流沟11条,根据各处灾害的主要特征,确定堰塞湖的危险程度,提出山地灾害处理建议。     

汶川地震触发的绵远河流域崩塌滑坡的特征

利用地震后ALOS影像自动提取了汶川地震重灾区绵远河流域内的崩塌滑坡,结合野外调查共确定地震触发崩塌滑坡1 073处,面积48.5 km2.其中分布最广、数量最多的是浅层崩滑体;同时由于地震力作用强烈,触发了许多深层、高速、远程滑坡,并形成了大量的滑坡堰塞湖.汶川地震诱发的第二大滑坡文家沟滑坡就位于流域内,该滑坡是本次地震中滑动距离最远的滑坡.地震导致大量的碎屑物质堆积在沟道内或悬挂在斜坡上,为泥石流的发生提供了有利条件.基于GIS的统计分析表明,地震滑坡的空间分布主要受发震断层的控制,流域内的崩塌滑坡受到了映秀-北川断裂和江油-都江堰断裂的双重影响,主要分布于两断裂上盘的一定范围内;地层岩性影响着地震滑坡的类型,岩浆岩、白云岩等硬岩主要发育浅层崩滑体,而上硬下软的地层多发生大型滑坡;大部分崩塌滑坡都发生在海拔1 000～2 000 m的高程内;坡度是崩塌滑坡发生的主要控制因素之一,大部分崩塌滑坡发生在25°～55°的范围内;坡向对滑坡的分布也有一定的影响,背靠震源(发震断层)方向的斜坡比面向震源(发震断层)方向更容易发生滑坡.     

汶川地震灾后人口与居民点空间配置的适宜性评价

The suitability evaluation of population and settlements spatial layout in the mountainous areas is an important basis on which the scale of population and settlement after Wenchuan Earthquake is determined. Based on the statistical data of field research, this paper chooses 1264 towns in 51 counties as the scope of evaluation, selects eight indices in the evaluation index system which includes post-disaster population scale, population density, urbanization rate, the percentage of migrant workers, death rate by earthquake, the percentage of minorities, elevation-slope integrated terrain and comprehensive geological condition. Besides, this paper uses AHP supported by entropy technique and fuzzy membership function model to calculate the suitability evaluation index and then divides the disaster areas into five types: highly suitable area (area accounted for 11.03%), relatively highly suitable area (15.29%), moderately suitable area (29%), less suitable area (30.08%) and unsuitable area (14.6%). According to the result of suitability evaluation, this paper puts forward several suggestions for the reconstruction as follows: the urban system and the building of new countryside should be guided by the suitability evaluation subareas; post-earthquake reconstruction avoids zones near Longmenshan fracture and high-mountain gorge areas as far as possible; the scale of population and settlement should not exceed the capacity of resources and environment; population should be resettled as close as possible by considering adequately the heterogenicity and homogeneity of regional nationality culture characteristics; densely resettle the people at plains and hilly areas; encourage the migrant workers settle in the working place with their families voluntarily; and urban system reconstruction such as industry layout and important projects of lifeline should be guided by the spatial layout suitability evaluation.     

汶川地震灾后重建地区的人口容量分析

Assessment of population carrying capacity is a key task in the reconstruction planning of areas struck by disasters, in which the precision of estimation is required. This study developed a decision-making model for estimating the population capacity of the involved townships and cities in the 2008 Wenchuan Earthquake based on the assessment of the suitability for reconstruction of the areas. Through analysis, arable land resources were argued to be the critical constraint of population capacity in these areas. Then, the spatial differentiations of the post-quake development conditions across different regions were analyzed with respect to their natural environments, socio-economic development and quake damages. The expected levels of urbanization, family incomes and income structures, output levels of land, and the reliance of agricultural population on arable land were estimated by different regions. With these parameters, the population capacities of the involved townships and cities in three scenarios were estimated. The total population capacity of the entire areas is abundant compared with the actual post-quake population; however, the status of over-population substantially varies across space. It was suggested to put the emphasis of post-quake resettlement policy on those counties where earthquake had been the main causes of over-population. In the Full Recovery Scenario, three mountain counties were identified including Wenchuan, Beichuan and Maoxian, with a total over-population of about 100,000 people.     

汶川地震灾后重建地区的人口容量分析

Assessment of population carrying capacity is a key task in the reconstruction planning of areas struck by disasters, in which the precision of estimation is required. This study developed a decision-making model for estimating the population capacity of the involved townships and cities in the 2008 Wenchuan Earthquake based on the assessment of the suitability for reconstruction of the areas. Through analysis, arable land resources were argued to be the critical constraint of population capacity in these areas. Then, the spatial differentiations of the post-quake development conditions across different regions were analyzed with respect to their natural environments, socio-economic development and quake damages. The expected levels of urbanization, family incomes and income structures, output levels of land, and the reliance of agricultural population on arable land were estimated by different regions. With these parameters, the population capacities of the involved townships and cities in three scenarios were estimated. The total population capacity of the entire areas is abundant compared with the actual post-quake population; however, the status of over-population substantially varies across space. It was suggested to put the emphasis of post-quake resettlement policy on those counties where earthquake had been the main causes of over-population. In the Full Recovery Scenario, three mountain counties were identified including Wenchuan, Beichuan and Maoxian, with a total over-population of about 100,000 people.     

汶川地震灾区滑坡空间特征变化分析

“5.12”汶川大地震触发了大量滑坡,给人民群众生命财产和社会经济发展造成了巨大损失。基于GIS空间分析方法,结合震前和震后的滑坡编目数据,对滑坡与坡度、坡向、高程、岩土类型、道路、河流和断裂带等7个孕灾环境因素的空间分布关系进行统计分析。结果表明：滑坡与孕灾环境因素的空间分布关系受地震的影响比较大。相比于震前,震后滑坡发生的优势坡度、优势岩土类型、优势距离缓冲区等均发生了很大的变化;并且坡向、距道路距离、距河流距离等因素对滑坡有明显地趋势性影响。     

汶川地震诱发山地斜坡震动的地形放大效应

汶川地震诱发大量山地斜坡次生灾害具有明显的地形分布特征,对其地形放大效应研究具有重要的理论及实际意义.斜坡震害调查表明,宏观地貌单元对次生地质灾害的发育类型具有控制作用,中高山区以大中型滑坡、崩塌为主,低山及丘陵区以山体震裂、小型崩塌为主;峡谷形态对次生地质灾害的发育密度具有明显影响,其中“V”型峡谷发育密度高于“U”型峡谷;单薄山脊、条形山体、坡型转折部位、凸出地形等微地貌地形放大效应明显.监测显示,不同方向水平分量地震波峰值(PHA)相差可达10余倍,研究表明:地形尺寸与地震波波长的耦合作用使得地震动水平分量放大显著.     

汶川地震后四川省都江堰市龙池镇群发泥石流灾害

在2008 -05 - 12汶川地震后的极震区暴发了多处群发性泥石流灾害,龙溪河流域的龙池“8·13”群发泥石流灾害就是其中之一.龙溪河流域在2010 -08 -13遭遇强降雨过程,流域内共有45处暴发泥石流,其中34处沟谷泥石流,11处坡面泥石流,泥石流冲出总量共334×104m3,造成大量泥沙淤积在龙溪河下游河道内,该段河床平均淤高5 m.诱发“8·13”群发泥石流的最大1h降雨量达75 mm,相当于20 a一遇的1h降雨量.“8·13”群发泥石流中88.9％的泥石流活动集中在汶川地震发震断裂带附近3 km范围内,仅有11.1％的泥石流分布在距汶川地震发震断裂带3～5 km范围.除受汶川地震发震断裂带影响外,泥石流分布还受地层岩性和地形的影响.龙池群发泥石流以粘性泥石流为主,占总数的88.9％,而稀性泥石流很少,仅占总数的11.1％.小规模泥石流占多数,达到总数的60.0％;大规模泥石流很少,仅占总数的11.1％,其他为中等规模泥石流.泥石流流域主要为小流域,＜1 km2的泥石流流域占多数,达到总数的68.9％;而＞3 km2的泥石流流域很少,仅占总数的6.7％.龙溪河河道内的泥沙淤积受泥石流活动、主河道坡度和宽度的控制,河道上半段没有泥沙淤积,而下半段有大量泥沙淤积.龙溪河河道内淤积的泥沙颗粒粒径受沿岸泥石流流域岩性的影响,粒径从龙溪河上游到下游呈明显的从大到小的变化规律.龙溪河流域在遭遇较强降雨时还会暴发泥石流灾害;在汶川地震发震断裂带附近的山区,在暴雨激发下还有可能暴发群发性泥石流灾害.在雨季到来时需要提高警惕,预防地震次生泥石流灾害,特别要提防不易被发现的小流域泥石流灾害,做好防灾预案和预警报工作,最大程度地减轻泥石流灾害.     

汶川地震诱发的地面塌陷成因

针对目前由汶川地震诱发的地面塌陷研究尚少的现状,以北川县安昌镇开茂村水没河流域地面塌陷坑群为研究对象,根据所处的地质环境条件,通过现场调查、工程勘察及钻孔岩土试验,探讨了地震诱发的地面塌陷成因及机制。认为塌陷区第四系松散层上部含细颗粒的饱和粉土、粉质粘土和下部粗颗粒的饱和砂层、砂砾层等的存在是产生地面塌陷的前提,强烈的地震诱发了砂土液化是产生地面塌陷的内因,而塌陷坑的陆续出现说明了地面塌陷一般都有个时间发展过程,是一种渐进性质的破坏;且地下水动力条件的改变、真空吸蚀作用、余震作用以及强降雨加剧了潜蚀作用,最终导致地面塌陷的产生与发展。结果表明:这些塌陷坑群的出现主要是由地震砂土液化和潜蚀作用共同作用的结果。     

汶川地震灾后重建地区的人口容量分析

结合国家汶川地震灾区资源环境承载力评估的工作任务,对区域人口容量分析的方法和技术流程进行了研究。依据区域人口和城镇化发展的基本理论和汶川地震灾区的实际情况,提出以耕地总量为基本约束的人口容量测算思路,并对影响区域人口承载能力的各种区域经济发展条件进行了预测和分析,由此确定了测算人口容量的政策参数。在上述分析的基础上,构建了人口容量分析的计算机辅助决策模型,对灾区各县市的合理人口容量、人口超载情况及人口超载的不同类型,灾后人口调整方案进行了分析和测算,并提出了具体的政策建议。分析表明,汶川大地震灾后重建区的51个县市区的灾后实际人口为2025.91万人,而整个区域未来可以承受的总人口在2970万人左右,整个区域的人口容量尚有较大富余。为了避免跨县跨区域人口迁移的后续难题,应该重点解决由于地震而引起的部分县市的人口超载问题。在51个县市区当中,这样的县包括汶川、北川和茂县,三县的超载总人口为10万人左右。3县目前在外打工的人口较少,仅靠打工所在地省市对于这一部分人口进行就地安置不足以解决10万人口的超载问题。为此,有必要采取更加直接的中长期人口对策,包括实施跨县人口转移,提高耕地的复垦率、通过政策扶持的手段提高城镇化率、降低农村居民对于耕地的依赖度等。