地震空区法在大地震危险性初判中的应用——以青藏高原东南缘为例

以ARCGIS系列软件和VS 2010、SQL Server 2008为平台, 通过融合集成活动构造、地震地质和国家基础地理信息, 在初步建立的青藏高原东南缘活动构造空间数据库系统基础上, 利用地震围空区方法, 针对研究区进行区域大地震危险性中长期预测分析。通过地震信息分时间、分震级的整理与数据输出, 分析汇总了11例M≥7.0大震震例的地震空区活动图像以及围空区发震震级与围空区特征与参数。在总结出的经验公式基础上, 进一步利用1950-2012年的M≥5.0地震数据, 对该区地震围空区的发生与发育状况进行了初步分析与研究, 并对未来可能发生大震的发震位置及震级进行了综合分析。研究结果表明, 玉树-鲜水河-小江断裂带所围限的青藏高原东南缘地区存在6个比较突出的与区域重要的晚第四纪活动构造带或断裂带相对应的大地震围空区, 分别是错那-沃卡裂谷, 东喜马拉雅构造结, 安宁河-则木河断裂, 南汀河断裂-红河断裂, 畹町断裂-南汀河断裂, 澜沧-景洪断裂东段。这些围空区中主要活动断裂带的晚第四纪活动性与历史地震活动状况也都显示出未来几年至几十年存在发生大地震的危险性, 在今后的地震预报工作中应给予特别关注。应用实践表明, 通过活动构造数据库的建设可快速有效地实现对区域大地震围空区的动态分析、辨别及大地震危险性初判。      

川西理塘活动断裂最新同震地表破裂形成时代与震级的重新厘定

在开展理塘左旋走滑活动断裂带的同震地表破裂实测填图基础上,结合历史地震资料及地震事件测年,对该断裂带的最新同震地表破裂形成年代和震级进行了重新厘定。结果表明:理塘活动断裂带的最新同震地表破裂可分为南、北2段,其中北段最长约25km,最大左旋错动量1.8m;南段最长约41km,最大左旋错动量3.2m。综合探槽揭露的地震事件及AMS-14C测年结果和历史地震资料的分析结果,北段和南段同震地表破裂应为2次地震沿理塘断裂带不同段先、后破裂的结果,属典型的分段破裂现象。其中北段破裂极可能是历史记载的1729年地震活动的产物,而南段由1948年大地震所产生。根据震级和地表破裂长度的经验关系计算结果,前者的矩震级(MW)约为6.7,后者约为7.0。2次大地震沿同一断裂分段破裂的现象表明,该断层带尚未破裂的段可能是未来强震活动的危险地段。     

基于确定性系数模型的地质灾害多因子权重计算方法

地质灾害影响因子权重的确定是区域地质灾害评价和预警模型研究的关键。本文采用确定性系数模型(CF)实现复杂多因子数据的同区间量化,基于CF值直接代表着各因子对地质灾害的贡献这一物理基础,提出了一种基于CF的多因子叠加确定权重法。该方法通过三步完成权重计算:(1)基于CF的地质灾害各影响因子量化,使得各影响因子取值均介于0~1;(2)所有影响因子逐级叠加计算,计算所有因子的相对贡献值;除某计算因子外,其他所有影响因子的逐级叠加计算,得到除某计算因子外的其他所有因子的相对贡献值;(3)通过相减的方法,得到某计算因子的相对贡献值。同样方法分别得到所有因子的相对贡献值,最后归一化处理分别得到所有因子的权重。最后,以区域显式统计预警模型中潜势度计算为例,分区计算确定了地质灾害各影响因子的权重,并以潜势度计算结果进行效果检验,验证了基于CF的多因子叠加确定权重法的有效性和实用性。     

基于诱发机理的降雨型滑坡预警研究——以花岗岩风化壳二元结构斜坡为例

降雨型滑坡是我国主要的滑坡灾害类型,具有区域群集发生的特点,滑坡预警研究是防灾减灾的重要途径。传统的区域降雨型滑坡预报模型多采用统计结果建立降雨参数模型,对降雨诱发机理和斜坡失稳的力学机制考虑不足,预报可靠性和精度有限。本文以花岗岩风化壳地区某典型二元结构斜坡为原型,以实际勘查数据为基础,提取该斜坡结构特征,基于饱和-非饱和渗流理论,分析研究降雨入渗过程和斜坡失稳机制,建立典型斜坡的预警判据。1花岗岩风化壳地区典型二元结构斜坡为类土质斜坡,覆盖土层较厚,剖面上可分为两层,上层为坡积黏性土,土质松散,透水性强,下层为残积黏性土,土质相对致密,透水性较差。2采用不同降雨工况模拟分析降雨入渗过程。以50mm·d-1雨强为例,降雨持时30h以内时,降雨入渗主要集中在上层的坡积黏性土,斜坡前缘优先饱和,滑带开始出现积水现象;降雨持时40～50h时,斜坡表面降水持续入渗,在坡体后缘拉裂缝处,雨水沿着裂缝快速入渗坡体形成静水压力,增加坡体重量,增大下滑力,坡脚渗透路径短,最先饱和破坏,造成斜坡失稳。3监测斜坡不同部位（坡脚、中部、后缘）的孔隙水压力情况,随降雨入渗,斜坡土体孔隙水压力持续增大,由负趋近于零到大于零,斜坡土体由非饱和状态向饱和状态过渡,坡脚最先饱和,中部持续入渗,后缘土体饱和后,裂缝扩大致使大量雨水进入,使本已大量积水的滑带变形错动,斜坡失稳。4模拟分析得到斜坡失稳的不同降雨条件:中雨雨强（10mm·d-1）,历时约13d;大雨雨强（25mm·d-1）,历时约5d;暴雨雨强（50mm·d-1）,历时约2.2d;特大暴雨雨强（100mm·d-1）,历时约1.1d。在暴雨雨强时,降雨对该类斜坡的滞后作用约为5h。最后,建立了该类斜坡的临界降雨判据（I-D曲线）。     

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。     

台风暴雨型地质灾害时空特征及预警效果分析

在我国东南沿海山地丘陵区,台风暴雨常诱发大量山体滑坡、崩塌和泥石流地质灾害,造成财产严重损失和人员伤亡。以2015年登陆的"苏罗迪"台风为例,在系统分析"苏罗迪"台风诱发地质灾害时空分布和预警效果的基础上,得出了如下结论:(1)"苏罗迪"台风诱发的600余处崩滑流灾害,主要集中分布在浙江、福建等东南沿海地区,灾害规模以小型为主,滑坡、崩塌、泥石流数量比例约为6∶2∶1,具有空间集中群发性;台风降雨诱发地质灾害具有"即雨即滑"的特点,当日降雨当日崩滑,具有强降雨当日即发性;小时降雨空间分布不均匀,地质灾害发生时间往往比平均小时大雨强滞后,滞后时间约1~2h,具有大雨强小时滞后性。因此,台风降雨诱发地质灾害具有空间集中群发性、强降雨当日即发性、大雨强小时滞后性三大特征。(2)提出了基于"命中率、漏报率和空报率"三指标的地质灾害预警校验方法,建立完善了各指标的测算方法和计算公式。"苏罗迪"台风地质灾害预警校验结果显示,本次过程中地质灾害气象预警效果总体较好,保证了较高的命中率,较低的漏报率,但预警区空报率偏高。除地质灾害气象预警本身的技术难度外,降雨预报准确率偏低特别是极端降雨预报不足的现状也是造成地质灾害空报率偏高的原因之一。     

三峡库区宝塔滑坡泥化夹层泥化过程的水岩作用

宝塔滑坡群是三峡库区4个体积大于1亿 m3的特大型滑坡之一,滑坡发育在侏罗系蓬莱镇组砂泥岩互层的地层中,其中泥化夹层比较发育,是致使滑坡发生的最重要的原因之一。基于地质分析,进行X射线衍射（XRD）试验、扫描电子显微镜和X射线能谱（SEM-EDX）试验、物理化学试验和地下水水质分析,对宝塔滑坡区泥化夹层及其原岩的组分和结构进行了对比分析,认为宝塔滑坡区泥化夹层形成的原因为：上硬下软的地层结构是物质基础;构造应力或重力是泥化夹层形成的必要条件;地下水的长期作用是泥岩泥化的主导因素。在此基础上,研究了宝塔滑坡泥岩泥化过程中的水岩相互作用。研究表明,地下水与泥岩的水化作用、离子交换作用、溶蚀作用相互促进,改变了泥岩的组构和性质,使泥岩泥化,转变为泥化夹层,从而解释了泥岩泥化的机理。     

青海玉树地区探槽和剖面揭露的全新世含炭地层及其气候环境意义

对青藏高原东南部青海玉树地区的39个泥炭和含炭砂土样品进行了AMS14C年龄测试,这些样品来自于为研究玉树断裂开挖的2个探槽和2个剖面。通过分析泥炭层及其他含炭地层的宏观岩性及其中样品的AMS14C年龄,将玉树地区的全新世含炭地层的沉积过程划分为4个阶段:阶段Ⅰ:早全新世,10100~6000a BP,非常适宜泥炭的形成;阶段Ⅱ:中—晚全新世,6000~3500a BP,较不适宜泥炭的稳定形成,沉积物中含炭量相对减少,碎屑增加,颜色变浅;阶段Ⅲ:晚全新世阶段,3500~1500a BP。该阶段的气候总体变的更加干旱和凉爽,基本上不能形成泥炭,碎屑沉积在持续增加;阶段Ⅳ:1500a BP以来:自1500~1100a BP,气候可能更加干冷,沉积物中主要为碎屑沉积;1100a BP以来,受中世纪暖期气候变化影响,在本区许多地貌单元近地表形成一层灰黑色的炭质层。这4个阶段与红原泥炭所反映的全新世气候变化波动趋势能较一致。气候、地貌和构造因素三者共同控制本区域内泥炭和炭质层的发育和形成。     

海上定向钻穿越泥浆体系研究

摘 要:定向钻泥浆在陆地作业过程中已经发展成熟,但在海上施工过程中,由于海水的侵入,泥浆会产生絮凝、分离以及性能突变等情况;在穿越施工过程中容易引起阻卡、坍塌等事故严重影响海上定向钻穿越的施工效率。针对海上定向钻穿越工程,通过室内实验研究了海水环境对泥浆性能的影响,结合海上环境保护的要求,构建了一套适合于海上定向钻施工的泥浆体系:海水＋0.3％ Na_２ CO_３ ＋10％短纤维海泡石＋0.2％植物纤维-2＋0.5％增黏剂-6;综合评价以及现场应用表明其能够满足海上建设开发的作业需求。      

防雷检测计量认证工作分析总结

介绍了台山市防雷检测所从成立机构、计量认证前的准备、编写《质量管理手册》、建立防雷检测试验室、人员培训、实验室环境改造、试运行、初审、复审等方面介绍,如何开展计量认证工作,对防雷检测计量认证工作各方面进行了讨论及总结。