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。     

5.12汶川地震重灾区水土流失初步估算

5·12汶川地震诱发大量的崩塌、滑坡、堰塞湖,导致了大量的水土流失.基于北京一号小卫星影像数据,在重灾区共解译出崩塌、滑坡点总面积2 264.53 km2.通过对重灾区内距离地震破裂带分别做5 km、10 km、30km、50 km 100 km的缓冲区,分别统计不同区段的崩塌、滑坡体的面积,结合野外实地考察和简易测量数据来确定不同区段的松散土体厚度,初步计算出重灾区的崩塌、滑坡水土流失量为相当于全国一年的水土流失量.通过对重灾区34处重点堰塞湖的堰塞坝堆积方量进行计算,估算所有堰塞湖的堰塞坝水土流失量为1.87×108t.重灾区山地灾害的水土流失总量为55.86×108t.讨论估算中存在的问题,提出了进一步提高精度的措施.     

汶川地震区绵远河流域泥石流形成区的崩塌滑坡特征

2008年汶川地震以后,四川省绵竹市清平乡表面覆盖了大量松散堆积物,这些物源在震后的几年中易受到暴雨激发,导致大量浅层崩塌、滑坡的形成,尤其在泥石流形成区。研究泥石流形成区崩塌、滑坡特征,有助于分析滑坡向泥石流转化的特点。2010-08-13绵远河流域发生强降雨致使数十条沟暴发泥石流,在统计了研究区内20条沟泥石流形成区内的386个崩塌、滑坡后,利用野外调查及高精度遥感影像,将386个崩塌、滑坡全部解译,并利用GIS分析统计出崩塌、滑坡在坡度、坡向、高程、沟道纵坡降、地层岩性、沟壑密度因子上的分布特征,得出在海拔1 700～2 400 m范围内崩塌、滑坡密度最大;坡度是影响崩塌、滑坡分布的重要因素,随着坡度的增加密度也越来越大,>70°时极易失稳;滑坡的方向垂直于发震断层明显多于平行于发震断层;纵坡降在500‰～600‰的区间内崩塌、滑坡大量分布;石炭系灰岩出露的地层容易产生大量崩塌、滑坡,尤其在下硬上软的岩层上面;在微度水土流失的区域,崩塌、滑坡分布集中,因此要加强该区域的监测预警。     

汶川地震灾区滑坡空间特征变化分析简

“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。     

汶川地震区暴雨滑坡泥石流活动趋势预测

汶川大地震发生后,暴雨又激发了新的滑坡和泥石流发生.为探讨汶川地震区暴雨滑坡泥石流活动趋势,对比分析了日本关东大地震和台湾集集大地震后诱发滑坡和泥石流活动趋势,在此基础上,对汶川地震区未来滑坡、泥石流活动趋势作了预测分析.同时,还讨论了估算不同强度降雨条件下滑坡面积和泥石流冲出量的方法.初步研究表明,汶川强震区至少在近10 a内,滑坡和泥石流活动趋势是强烈的,之后地质条件将逐渐趋于稳定.本研究选择了面积为5.9 km2的北川县城西侧斜坡为研究区,计算结果是如果一旦遭遇100 a一遇降雨,新增滑坡面积可达166.97 ×104 m2,约占整个研究区流域面积的28.3%.本研究还预测了魏家沟、苏家沟流域的不同频率降雨条件下的泥石流土砂产量,在100 a一遇降雨条件下,泥石流土砂产量分别达71.0×104 m3和49.2×104 m3.研究成果为进一步认识汶川地震区后续降雨作用诱发的滑坡泥石流活动趋势提供参考.     

5·12汶川地震诱发的山地灾害及减灾措施

汶川5·12地震不仅造成了特大地震灾害,同时还诱发了大量的次生山地灾害,主要包括崩塌(滚石)、滑坡、堰塞湖和泥石流等.崩塌、滑坡不仅阻塞了救援道路,严重延缓了救援进度.还形成了30多个堰塞湖.地震和滑坡活动还将促进泥石流活动,使震区泥石流进入活跃期,在后期降水作用下形成严重的泥石流灾害.通过初步分析,提出了震区次生山地灾害应急减灾措施和恢复重建中的减灾措施.     

"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.     

5·12汶川地震诱发的山地灾害及减灾措施

汶川5·12地震不仅造成了特大地震灾害,同时还诱发了大量的次生山地灾害,主要包括崩塌（滚石）、滑坡、堰塞湖和泥石流等。崩塌、滑坡不仅阻塞了救援道路,严重延缓了救援进度。还形成了30多个堰塞湖。地震和滑坡活动还将促进泥石流活动,使震区泥石流进入活跃期,在后期降水作用下形成严重的泥石流灾害。通过初步分析,提出了震区次生山地灾害应急减灾措施和恢复重建中的减灾措施。     

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.     

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。     

雍家沟泥石流活动特征与堵江

自2008年汶川地震以来,四川省绵竹市清平乡雍家沟已暴发过多场泥石流,造成了严重的堵断公路和堵塞河流事件,其中,2012年“8·18”暴发的泥石流规模最大,造成绵远河全部堵塞.通过分析2010年“8·13”与2012年“8· 18”两场泥石流的降雨过程发现,雍家沟暴发泥石流的前期累积雨量在增加,激发雨强在降低.2008年汶川地震导致雍家沟的主沟和支沟内堆积了大量的松散固体物质.野外调查发现,雍家沟多次暴发泥石流的活动路径并不一致,其中,2012年“8· 18”泥石流主要沿1号支沟活动,沟道的侵蚀宽度随着与主沟沟口距离的增加而变窄,沟道内剩余堆积体厚度随着距离的增加呈现先增后减的规律,且沟道内的物质粒径分布具有随机性.对雍家沟在不同暴雨频率下暴发泥石流可能引起的堵江情况进行了分析,结果表明,在暴雨频率大于20％的情况下暴发泥石流便可造成堵江事件,甚至可将主河全部堵塞.     

鬼招手滑坡的特征及失稳机制

鬼招手滑坡位于“5·12”汶川地震极重灾区彭州市内,是地震4a后暴雨诱发的高速滑坡.剖析了主滑体和堆积区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的特征;分析了影响该边坡稳定性并诱发滑坡的6大因素,包括地层岩性、河流及泥石流冲刷掏蚀坡脚、暴雨及雨水下渗、断裂及“5.12”汶川地震、地貌、人类工程活动,其中持续暴雨是滑坡主要诱发因素;计算了主滑体抛射初速度为40.41 m/s,运动距离为137m,定义了主滑体的破坏模式为滑移-抛射模式;总结了滑坡的破坏过程,分为坡体累积破坏、坡体启动、坡体运动、坡体堆积稳定4个阶段;对比分析了暴雨和地震诱发的高速滑坡的不同之处,对于地震灾区的防灾减灾工作具有一定参考价值.     

“4·20”芦山7.0级地震次生山地灾害活动特征与趋势

2013-04-20芦山县发生7.0级地震,震源深度13 km.截至4月29日地震共造成196人遇难,21人失踪,13484人受伤,200余万人受灾.地震发生后,我们立即开展了地震次生山地灾害的遥感解译、实地调查及危险性评估工作.作者定义了地震次生山地灾害,分析了次生山地灾害的活动特征、形成机制与模式以及发展趋势,并与汶川地震次生山地灾害进行了对比.初步查明芦山地震诱发了1460余处崩塌和滑坡,大量落石和4处堰塞湖.次生山地灾害具有规模小、群发性和高位破坏的特征.崩塌和落石成群发育于坚硬岩石形成的陡坡上,主要发育区段有:芦山县的宝盛乡金鸡峡、双石镇大岩峡以及省道S210线K317路段和灵关镇以北小关子段,对沿河公路及救援生命通道影响严重.滑坡数量较少,以中小规模为主,主要发生于砂岩、页岩和松散堆积层中,仅发现一处大型滑坡并转化为碎屑流.堰塞湖主要由崩塌、滑坡形成,均为低危险性小型堰塞湖.芦山地震次生灾害的主控因素为构造、岩性、结构面和地形,崩塌破坏主要表现为顺层滑动破坏型、切层倾倒破坏型和结构面控制破坏型3种模式.芦山地震诱发崩塌、滑坡的数量、分布范围和规模比汶川地震小得多,其数量仅为汶川地震的5.53％,造成的地表破坏面积(3.06 km2)仅为0.57％.芦山地震区两次地震扰动的叠加效应,大大降低坡体的稳定性,震后崩塌、滑坡和泥石流的活动性增加,增幅有限,活跃期也相对较短,但震区山地灾害的隐伏性和隐蔽性强,给隐患排查带来困难.     

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。     

汶川地震区航空影像地质灾害自动识别技术

汶川地震引发的大量地质灾害在高精度航片上表现出明显的纹理特征。对航片进行正射校正后,采用数学形态学方法,选取包括全部方向的结构元素,设计单波段全方位结构元素边缘增强和多波段加权彩色合成相结合的边缘检测算法,自动提取汶川地震引发的灾害体信息,既考虑了灾害体具有亮度突变信息、色调突变信息和边界发展具有多方向性的特点,又考虑了各种色调地物在各个波段上具有不同亮度值的特点,对粘连的地物信息进行分离,根据各个波段与实际灾害体信息的相关性做加权合成,充分挖掘了高精度遥感的色调信息和纹理信息。     

汶川地震引发的次生灾害链

汶川地震造成了大量的滑坡、崩塌,并诱发了多种地质和生态灾害链式发生.2008-2009年期间,在汶川地震震区开展了野外调查与试验,研究了各种不同的灾害链的形成条件及其链生机制.识别出了4种类型的灾害链,并重点研究了7起灾害链事件.发现灾害链中,每一级灾害事件都由其前一级灾害事件诱发.各级次生灾害造成的物质搬运量都远小于其上一级灾害所造成的物质搬运,灾害性沿灾害链呈现逐级衰减的趋势.由此定义灾害链衰减率为灾害链中某级次生灾害所造成的物质搬运或者灾害影响区面积与其上一级灾害所造成的物质搬运或灾害影响区面积之间的比值.汶川地震引起的次生灾害链衰减率在2％～30％.采用底栖动物作为指示物种,评价次生灾害链对震区河流生态造成的影响,发现受灾害链影响的河道中,底栖动物物种数急剧降低,生物多样性下降.     

震区植被恢复初期土壤理化性质与土壤呼吸间的关系

为了解地震灾区不同恢复方式下土壤理化性质和土壤呼吸间的关系,选取2种典型气候区(干旱河谷气候区与亚热带季风气候区)为研究区,设置人工恢复、未受损、自然恢复3种恢复方式的固定样地,定期测定土壤呼吸与土壤理化性质(有机碳、全氮、全磷、速效氮、有效磷、容重、孔隙度、电导率和pH值),并分析各因子间的相关关系。结果表明:气候类型显著影响土壤全氮、容重、孔隙度、电导率以及土壤呼吸,表现为干旱河谷气候区显著优于亚热带季风气候区;恢复方式显著影响土壤呼吸速率、有机碳、全氮、全磷、速效氮、有效磷含量、C:P、N:P、容重、孔隙度和电导率,基本表现为未受损样地优于人工恢复样地优于自然恢复样地;二者交互作用显著影响土壤呼吸、土壤物理性质和除全磷、有效磷外主要土壤养分的流失。两种气候区土壤呼吸的影响因子不同,干旱河谷气候区主要为土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、pH值、容重和孔隙度,亚热带季风气候区主要为土壤有机质、全氮、速效氮、容重和孔隙度。本研究为评价和优化西南地区灾后恢复治理措施提供一定科学依据,对其生态安全维护和生态屏障建设提供帮助。