地震诱发滑坡地质灾害的地貌因子敏感性评价模型

为了解决传统地质灾害危险区预测精准低,计算过程复杂问题,提出一种地震诱发滑坡地质灾害的地貌因子敏感性评价模型,以满足不断增长安全需求。首先,基于贡献率法量化得出不同地形地貌因子对应的面积值,其次,利用确定性系数法更为直观分析地震滑坡发生的关键因子种类,提高后续评价精准度,根据地质因子、外界诱发因子以及人为因子建立评价体系。最后通过几率数值模型、信息量评价模型对敏感性评价,将其分为低敏感性区、中敏感性区、高敏感性区、极高敏感性区。实验证明:评价模型计算简便、精准度高,有着较强的合理性和适用性,可作为地震滑坡相关研究和发展规划的基础科学依据。     

京津冀地区地震滑坡危险性评估

选取道路距离、地貌类型、坡度、断裂、水系距离、岩土类型等6个因子作为研究区地震诱发滑坡的影响要素,综合分析了地震滑坡分布状况与相关影响因子之间的统计关系。通过GIS空间分析模型计算地震滑坡灾害敏感性指数,并将地震滑坡危险性评估结果按照危险程度划分为极高、高度、中度及轻度4个等级,通过评估地震诱发滑坡的危险性可以有效地减少人员伤亡和经济损失,减轻地震地质灾害对社会和经济的影响,同时也为对地震滑坡诱发机理的分析研究及震后应急救援分析提供科学参考依据。     

潜在地震滑坡危险区区划方法

不同地区地震活动的强度和频率是不同的.基于地震危险性分析的地震滑坡危险研究在综合了地震烈度、位置、复发时间等因素的基础上,考虑了地震动峰值加速度时空分布的特点,可以有效地应用于潜在地震滑坡危险区区划.以汶川地震灾区为研究对象,根据研究区的地质构造、地震活动特点等划分出灾区的潜在震源区,对该区进行地震危险性分析,并在此基础上采用综合指标法做出基于地震危险性分析的地震滑坡危险性区划.所得地震滑坡危险性区划按照滑坡危险程度分为高危险、较高危险、较低危险和低危险四级,表示未来一段时间内研究区在遭受一定超越概率水平的地震动作用下,不同地区地震滑坡发生的可能程度. 本文给出的地震滑坡危险性区划结果中,汶川地震滑坡崩塌较发育的汶川、北川、茂县等部分区域均处于高危险或较高危险区域;在对具有较高DEM精度的北川擂鼓镇地区所作的地震滑坡危险性区划中,汶川地震中实际发生的地震滑坡灾害与地震滑坡危险区划结果表现出较好的一致性.对区域范围而言,基于地震危险性分析的地震滑坡区划,可为初期阶段的土地规划使用及重大工程选址提供参考.     

芦山地震震后次生滑坡灾害风险评价研究

以北京时间2013年4月20日8时02分四川省雅安市芦山县7.0级地震为例,对研究区进行震后次生滑坡灾害风险评价.研究在利用芦山地震受灾区航空影像对震后次生滑坡灾害隐患点解译的基础上,选择坡度、坡向、震后累计降雨量和危险植被指数4个评价因子,利用统计分级法对各因子进行敏感性分析,采用层次分析法（Analytic Hierarchy Process,AHP）对评价因子进行权重量化,最后综合运用GIS空间分析技术对芦山地震震后次生滑坡灾害进行风险评价,研究结果将研究区划分为次生滑坡灾害高危险区、中危险区和低危险区.     

基于证据权方法的玉树地震滑坡危险性评价

玉树地震诱发了2 036处滑坡。应用地理信息系统与遥感技术,选取与地表破裂距离、峰值加速度(PGA)、高程、坡度、坡向、曲率、坡位、与水系距离、岩性、与断裂距离、与公路距离、归一化植被指数(NDVI)等12个因素作为玉树地震滑坡危险性评价因子,采用加法与减法2种证据权方法,开展玉树地震滑坡危险性评价研究工作。结果表明:基于加法证据权方法得到评价结果的正确率为80.32%,基于减法证据权方法得到结果的正确率为80.19%。将滑坡危险性评价结果图分为极高危险区、高危险区、中危险区、低危险区与极低危险区5类。这一成果可划分出滑坡危险区,为灾后滑坡防治、基础设施重建与自然环境保护提供参考。     

基于综合指标法的芦山地震滑坡危险区等级快速划分

山区强烈地震诱发的滑坡崩塌是一种致灾严重、发生范围较广的灾害,进行地震滑坡危险区划是降低损失的有效手段之一。以2013年4月20日MW7.0芦山地震为例,以芦山县、宝兴县及其周边受滑坡崩塌灾害影响较为严重的区域作为研究对象,选定地层岩性、坡度、地震烈度、距断层距离和距水系距离等5类与地震滑坡关系密切的影响因子,采用层次分析法确定每个影响因子的权重,继而采取综合指标法,将研究区划分为低危险、中度危险、较高危险和最高危险4个等级的危险区,用以表示该区域在遭受给定的地震烈度作用下发生地震滑坡的可能性的大小。实地勘察的滑坡点分布与预测的地震滑坡危险区的对比表明,两者吻合程度较高,约有77%的滑坡点落在较高危险和最高危险区。研究成果可为地震滑坡灾害应急、山区地震滑坡预测、滑坡灾害预防等工作提供参考依据。     

GIS支持下的地震诱发滑坡危险区预测研究

为了满足对地震诱发滑坡危险区预测的不断增长的迫切要求，灾害评价成为帮助决策过程重要的基础工具之一。即使地震滑坡危险性各组份的评价很困难，但地理信息可辅助提出这种灾害制图的有关方法。描述了用于地理信息系统识别和定量计算不同地震滑坡危险区的技术方法，确定了地震烈度、地形坡度、岩土体类型和现存滑坡密度共4个因子参与的地震诱发滑坡危险性分析。在ARC／INFO DRID支持下，进行叠合分析，由此编制了云南省地震诱发滑坡危险区预测图。由地貌学家提出的地震诱发滑坡预测为规划和工程师提供了对区域规划和建筑工程有价值的技术方法。     

基于信息量和逻辑回归耦合模型的黄土地震滑坡危险性分析

黄土地震滑坡危险性分析对黄土地区城镇化、工程建设的规划和地震灾害预防具有重要意义。以甘肃省定西市岷县—漳县交界处为研究区域,通过统计分析该区历史地震滑坡灾害数据,归纳并建立包含地震、坡度、坡高、坡向、地层岩性、年平均降雨量、河流流域和地貌类型等8个影响因子的评价指标体系,采用信息量模型、逻辑回归模型和信息量-逻辑回归耦合模型分别分析该区域黄土地震滑坡危险性。结果表明：(1)地震、河流和降雨是诱发黄土滑坡灾害发生的主要因素,其中地震因子贡献率最大;(2)研究区可划分为高、较高、中、低和极低危险区五个等级,其中高危险区主要集中于岷县、漳县与陇西县等地;(3)根据受试者工作特性(ROC)曲线精度检验结果,三种模型的AUC值分别为0.889、0.617和0.898,信息量-逻辑回归耦合模型结果的精确性相比其他两个模型更高。     

断裂带两侧地震诱发滑坡空间分布差异性的主要影响因素研究——以北川地区的地震滑坡分布为例

目前在地震滑坡影响因素的研究中,一般认为岩性、地形地貌、坡度、地震烈度、震中距等因素对滑坡的空间分布有重要的影响作用,忽视了发震断裂的运动方式对滑坡分布所起作用.5.12汶川地震诱发的大量滑坡崩塌灾害主要沿龙门山断裂带发育,但在断裂带两侧呈不对称分布,80%以上的滑坡、特大型滑坡主要分布于断裂带的上盘.这一现象在汶川地...     

区域地震滑坡灾害定量评估研究进展和展望

地震滑坡是最常见的地震次生地质灾害之一,不仅带来环境恶化,通常还造成严重的人员伤亡和财产损失,因此备受关注。为了解地震滑坡研究发展趋势,凝练地震滑坡定量评估科学问题,文章对区域地震滑坡定量评估起源、发展现状、存在的问题及未来发展进行了系统总结。研究结果表明：(1)区域地震滑坡灾害定量评估研究兴起于20世纪80年代,经过50多年学者的不懈努力,取得了丰硕的成果。区域地震滑坡灾害定量评估研究面临着新的社会需求。(2)地震滑坡是地震动力、地质特征和地貌条件等多因素耦合作用的结果,地震滑坡现象只有考虑成因机理与动力过程方可解释,地震滑坡成因机理研究主要集中于强震条件下斜坡的动力响应规律分析。(3)地震滑坡发育特征、成因机理以及数据库建设等基础研究推动了地震滑坡灾害风险定量评估研究。区域地震滑坡灾害风险定量评估包括地震滑坡危险性定量评估、地震滑坡易损性定量评估、地震滑坡危害性定量评估等内容。(4)在区域地震滑坡灾害定量评估方面,还需要进一步探索区域地震滑坡灾害形成的系统性和时空分布规律性、改进和完善区域地震滑坡灾害风险定量评估方法、开拓区域地震滑坡灾害防治战略规划。     

概率地震滑坡危险性区划方法及应用

地震是滑坡的一个重要诱发因素。研究表明,4.0级以上地震即可诱发滑坡,而中、强地震即可诱发大规模的滑坡灾害,造成严重的人员伤亡和财产损失,特大型地震诱发滑坡导致的灾害程度甚至会强于地震造成的损失程度。我国地处太平洋地震带和欧亚地震带之间,山区面积广大,具有极高的地震滑坡危险性;随着经济发展、资源开发利用,经济发展战略向西部山区的转移,在进行越来越多的城市规划、铁路、公路、水库大坝及重要建筑物选址等土地利用的同时,也将承受着更加严重的地震滑坡风险。亟需进行地震滑坡危险性预测及区划,并在此基础上进行风险评估与管理,以减轻规模大且分布范围广的地震滑坡灾害。未来地震的发生具有一定的随机性,地震强度、位置及地震频度等都具有不确定性。对研究区地震诱发滑坡的危险性进行分析及区划,需要考虑所有潜在地震的影响。现有的研究以遭受给定超越概率水平的地震动作用下的滑坡危险性进行区划,忽视了部分潜在发生地震的影响,是一种条件概率下的危险性区划。本文在分析现有地震滑坡危险性区划研究成果的基础上,提出了一种考虑所有潜在发生地震影响的地震滑坡危险性区划新方法。为此,论文首先对影响地震滑坡的主要因素进行了归纳与总结,在此基础上结合概率地震危险性分析和地震滑坡危险性评价的Newmark累积位移模型,建立了考虑潜在地震影响的概率地震滑坡危险性区划方法;利用集集地震、汶川地震、东日本大地震及芦山地震中记录到的大量强震记录,系统分析了与地震滑坡密切相关的地震动参数阿里亚斯烈度(Arias Intensity)的空间分布特征,考察了现有阿里亚斯烈度衰减关系的适用性;以天水强震区为例,开展概率地震滑坡危险性区划方法的应用。在以上工作的基础上,本文取得了以下进展和成果:(1)初步建立了一种新的考虑潜在地震影响的概率地震滑坡危险性区划方法。该方法充分考虑了潜在地震发生的不确定性,并可修正震源机制、场地类型及地形高度的影响,区别于以往使用给定超越概率的地震动开展地震滑坡危险性区划,考虑了所有潜在地震对于诱发场点发生地震滑坡的贡献;(2)利用几次地震获取的大量强震数据,对现有阿里亚斯烈度衰减关系的适用性进行了系统深入的讨论,相关研究可为使用阿里亚斯烈度参数开展地震滑坡危险性区划以及今后建立我国的阿里亚斯烈度衰减关系提供参考;分析了阿里亚斯烈度的空间分布特征,包括断层走向对近断层地震动的影响、上盘效应、破裂传播方向性效应及地形效应等,对进一步认识地震滑坡的形成机理、有针对性地制定减轻和防御地震滑坡灾害的对策具有重要价值;(3)以天水强震区为例,基于我国新一代地震动参数区划图的潜在震源区模型以及本文利用实测强震数据,开展适用性对比分析所选出的阿里亚斯烈度衰减关系,结合根据研究区的地层岩性及高程等数据所获取的Newmark累积位移模型参数,采用本文建立的概率地震滑坡危险性区划方法,分析了研究区未来50年内不同地区的地震滑坡危险性(地震滑坡概率)。结果表明,地震滑坡中、高危险区主要分布在物质结构较为松散及垂直节理和裂隙发育的黄土丘陵和成岩性较差的泥岩出露且斜坡坡度较大(坡度大于30°)的地区,其中又以渭河及其支流藉河、牛头河两岸的地震滑坡危险性较高,对天水市区周边及陇海铁路构成极大的威胁,可为相关的土地规划利用及地震滑坡风险评估及管理提供参考。     

兰州市九州石峡口滑坡形成机制与稳定性分析

基于滑坡区地质环境,通过区域地质调查、大比例尺平面图测绘、滑坡微地貌和变形破坏特征测量、扫描电镜(SEM)分析滑带土微观结构等手段,对兰州市九州石峡口滑坡的特征和形成机制进行了系统研究.结果表明,该滑坡具有显著的分级分块滑动特性,降雨、不合理的人工绿化灌溉及滑坡区高陡的地形是诱发该滑坡复活的主要因素.采用多种极限平衡计算方法并结合滑坡所处的地质环境评价该滑坡在天然、降雨、地震以及降雨和地震耦合作用下的稳定性,为该滑坡的治理提供理论指导.     

基于地震滑坡的汶川M8．0地震烈度分布图高烈度区修正

2008年5月12日汶川MW7．9地震触发了大量的滑坡。基于地理信息系统和遥感技术,建立了一个详细完整的汶川地震滑坡编目图。该编目图显示,汶川地震中滑坡主要分布在约110000km。的区域内,滑坡的面积为1160km2。这些滑坡是依据地震前后的高分辨率卫星遥感和航片,使用人工目视解译方法圈定出每一个单体滑坡,每个单体滑坡对应一个区要素,并对部分滑坡进行了现场调查验证。基于此,本文选择一个面积为44031km2的滑坡高密度区域作为研究区,区内滑坡数量为196007个,面积为1150．622km2。在原汶川M8．0地震烈度分布图的基础上,基于地震滑坡面积百分比（LAP）分析,建立了地震滑坡面积百分比（滑坡密度）与地震烈度匹配定量标准：LAP≥70％,为XII烈度区;20％≤LAP〈70％,为XI烈度区;5％≤LAP〈20％,为X烈度区;1％≤LAP《5％,为IX烈度区;LAP〈1％,为VIII烈度区及低于VIII烈度的区域。对原烈度图覆盖约123832km。的VII及VII以上烈度区边界进行了修正。修正前后的烈度图与地震滑坡的匹配度分别为93．8％和95．8％,可见修正后地震滑坡与地震烈度的匹配度提高了2．0个百分点。本文所制定的地震滑坡面积百分比与地震烈度的定量关系,可为其他地震事件,尤其是发生于高山峡谷区地震事件的烈度分布图制作提供方法参考、标准和依据。     

基于GIS和多变量决策树的地震滑坡道路中断风险应急评估模型

在地震应急阶段,如何定量评估地震滑坡道路中断风险是一项亟待完善的关键技术。为解决这一难题,以2008年汶川M_S8.0地震、2014年鲁甸M_S6.5地震及2012年彝良M_S5.7、5.6地震为案例开展地震滑坡道路中断风险应急评估模型的构建和检验。汶川研究区用来建立地震滑坡道路中断风险多变量决策树的应急评估模型,并对模型作有效性评价,鲁甸和彝良研究区用来对所建模型开展相似区域外延适用性的评价。通过P值检验模型统计学的显著性,使用Kappa值评价模型推断结果与实际情况的一致性。汶川研究区的P值为2.52×10^-203,Kappa系数为0.91。说明使用模型计算出的道路中断风险是地震滑坡道路是否中断的良好指标。鲁甸和彝良研究区的P值为9.7×10^-107,Kappa系数为0.81。这表明在允许一定误差的情况下,本研究建立的地震滑坡道路中断风险多变量决策树应急评估模型可以推广应用到其它类似地区。     

区域边坡地震危险性评价理论研究进展

地震滑坡会对自然环境和人民生活带来极大破坏,在大区域范围内对边坡遭受地震影响的程度进行评价判断,主要采用具有预测性质的潜在地震诱发滑坡危险性评估的方法。因此,深入研究边坡地震危险性分析的基本理论并作出符合实际的危险性分布图对工程建设和灾害防治具有较大意义。梳理并阐述具有预测性质的边坡地震危险性分析所需数据资料及各类数据的研究进展,将利用永久位移法进行边坡地震危险性评价所需数据归纳为三种：(1)边坡在地震影响下破坏程度的判定依据;(2)区域地震动参数如峰值加速度、阿里亚斯强度;(3)边坡坡体基本参数如黏聚力、摩擦角、重度、滑块厚度、坡角等。边坡地震危险性评价的准确程度与这三类数据的研究程度与准确性有关。文章对三类数据分别详细阐述各自的研究现状与成果应用,最后分析理论存在的部分问题以及以后的研究方向。     

中国西北黄土地区地震滑坡基本特征

针对西北黄土地区地震滑坡灾害严重的现象,对1654年天水南8．0级、1718年通渭7．5级、1920年海原8.5级和1927年古浪8．0级地震诱发的147个典型黄土地震滑坡进行了研究,分析了黄土地震滑坡的主要类型和基本特征,为黄土地区地震滑坡灾害的预防提供了科学依据。     

基于不同核函数的2010年玉树地震滑坡空间预测模型研究

基于统计学习理论与地理信息系统(GIS)技术的地震滑坡灾害空间预测是一个重要的研究方向,其可以对相似地震条件下地震滑坡的发生区域进行预测.2010年4月14日07时49分(北京时间),青海省玉树县发生了M_w6.9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,这些滑坡大概分布在一个面积为1455.3 km²的矩形区域内.本文以该矩形区域为研究区,以GIS与支持向量机(SVM)模型为基础,开展基于不同核函数的地震滑坡空间预测模型研究.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、坡度、坡向、斜坡曲率、坡位、水系、地层岩性、断裂、公路、归一化植被指数(NDVI)、同震地表破裂、地震动峰值加速度(PGA)共12个因子作为地震滑坡预测因子.以SVM模型为基础,基于线性核函数、多项式核函数、径向基核函数、S形核函数等4类核函数开展地震滑坡空间预测研究,分别建立了玉树地震滑坡危险性指数图、危险性分级图、预测结果图.4类核函数对应的模型正确率分别为79.87%,83.45%,84.16%,64.62%.基于不同的训练样本开展模型训练与讨论工作,表明径向基核函数是最适用于该地区的地震滑坡空间预测模型.本文为地震滑坡空间预测模型中核函数的科学选择提供了依据,也为地震区的滑坡防灾减灾工作提供了参考.     

芦山地震崩滑灾害空间分布及相关问题探讨

由于逆断层作用,2013年芦山M_S 7.0地震诱发的崩滑地质灾害分布表现出了明显的上盘效应与方向效应。在震后应急科考中未发现发震断层的地表破裂带,然而灾区大量出现的地震诱发滑坡、崩塌,加之密集的余震分布、地震烈度调查结果等,提供了确定芦山地震宏观震中、地震动错动方向以及研究地震发震构造等的诸多线索。 统计结果表明,芦山地震诱发的滑坡、崩塌具有明显的优势滑动方向（135°～144°）,该方向揭示了地震断层的错动方向,与震源机制解反映的一致,大体垂直于发震断层的走向;从地震诱发崩塌、滑坡灾害点的分布与密度判断,宏观震中位于宝盛乡北,在仪器记录震中东北约3.6km处;从余震群分布、地震诱发滑坡分布特点及地震等烈度线等,结合以往强震如汶川地震等的调查经验,推测当震级足够大时,发震断层地表破裂带可能通过地质灾害、余震密集区东侧的边缘地带,总体平行于双石-大川断裂。另外,通过分析地层岩性与崩滑地形条件之间的关联性,发现崩滑灾害在某些地层岩性中易发,灾害点呈线性排列的原因是不同地层岩性之间抗风化能力的差异性,造成在地层分界线上形成线性陡崖或高坡度地带,使之在强震作用下容易发生崩塌、滑坡。     

历史地震与滑坡灾害

通过对我国中强地震诱发滑坡或产生次生灾害的实例的研究，认为，地震作用是诱发滑坡灾害的重要因素之一。提出加强中强地震史料的发掘和研究，进行地震诱发滑坡、古滑坡或古地震的考察，是历史地震工作者在新形势下服务于国民经济建设、拓宽社会服务领域的重要方向之一。     

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。