吉林地区M ≥ 4.0的地震预警模型研究

利用复发间隔公式和地震发生概率模型计算了吉林地区2006—2022年4.0级以上(M≥4.0)地震的相关数据,得到了研究区内4个震级档的平均复发间隔和发生概率,并以此建立了吉林地区M≥4.0地震的4级预警模型.利用吉林地区的地震数据对目前吉林地区4个震级档所处的地震预警级别进行预测显示: M≥ 4.0的地震目前不在预警范围内, M≥4.5和M≥5.5的地震处于C级黄色预警级别, M≥5.0的地震处于D级蓝色预警级别.该研究结果可为吉林地区的地震预警工作提供参考.     

彭州市震后地质灾害特征与重建建议

彭州市在"5·12"地震后的发生大量地质灾害,灾后重建必须考虑地质灾害的特征.通过现场调查与灾害类型、规模、与地震及降雨关系等数据分析,得到彭州市地震次生地质灾害特征与分布.结合旅游业数据,分析了地质灾害的主要危害及带来的相应的机遇.在上述分析基础上,提出构建町持续化发展的建议.     

基于LSTM 的川西北地区降雨型泥石流预警方法

为研究降雨型泥石流与降雨量的关系, 通过分析四川省甘孜州丹巴县近20 年泥石流灾害与降水量的关系发现, 当前期累积降水量(前10 d)达到50 mm 以上时, 发生泥石流灾害的概率为55%; 当12 h降水量达25~40 mm 时, 泥石流发生的概率为45%; 当24 h 降水量达25~40 mm 时, 泥石流发生的概率为9%。采用LSTM 方法对短时降雨进行预测, 并收集了研究区254 条泥石流数据和日累计降雨数据, 采用统计分类的方法划定了泥石流的降水预警阈值, 将预测值和阈值进行比对, 进而给出预警等级和泥石流发生 可能性, 形成了一体化的预警方法。 结果表明, 对丹巴县降雨型泥石流的阈值预警准确率超过90%, LSTM预测降雨量结果误差均小于1. 5 mm。通过预测值与阈值的对比, 可以得出预警的等级大小和发生的可能性, 对提前发布预警信息有较强的指导意义。     

基于GIS与PCA-Logistic的斜坡灾害易发性评价

地质灾害的易发性评价是早期区域灾害预警的重要基础。本文以礼州1:50 000的地质灾害调查数据为基础,分析了区域斜坡灾害的发育规律、分布特征及影响因素。文章选取区域断层、水系、地层岩性等8个因素,基于GIS平台结合逻辑回归(Logistic)和主成分分析(PCA)方法(即PCA-Logistic)对区域的斜坡灾害进行易发性评价。结果显示:断层密度和历史灾害密度是影响该区域斜坡灾害发育的主控因素,随着断层密度和灾害点密度的增加,断层距离和水系距离减小,区域斜坡灾害的分布呈现增大趋势;其中斜坡灾害高易发区主要分布于热水河两岸,中易发区主要分布在安宁河东侧,低易发区和基本安全区主要分布在安宁河河谷地势平缓区;使用AUC方法检验PCA-Logistic模型和PCA模型的评价结果,检验结果显示2种模型的评价结果都能够准确反应研究区斜坡灾害的发育情况,PCA-Logistic模型的斜坡灾害易发性评价结果要优于单一PCA模型。本研究可为地质灾害的早期预警防治工作提供依据。     

汶川地震震后都汶公路的恢复与重建

在汶川地震及其次生山地灾害的共用作用下,地震灾区的道路损毁非常严重.汶川地震发生后,政府及相关部门立即组织地震灾区道路的抢通以及恢复与重建工作.都汶公路是汶川地震的抗震救灾的"生命线",是汶川地震受损最严重的山区道路之一.以都汶公路为例,介绍都汶公路路基、路面、桥梁、隧道等损毁情况以及恢复与重建.对于影响都汶公路通行的边坡地质灾害,在通过对边坡地质灾害的现场调查后,确定都汶公路首批恢复与重建的42处边坡处治路段及处治措施,并在9处路段通过修建明洞来预防边坡地质灾害.     

“5·12”汶川特大地震成都市地质灾害易损性区划

汶川“5·12”特大地震发生后,成都市的都江堰等5个市县遭受了不同程度的破坏,地质灾害是震后对生态系统和社会经济系统造成威胁的方式。易损性区划不仅反映灾区的生态系统,社会经济系统对地质灾害的敏感性,而且可以划分出对灾害最敏感的区域和承灾体,为灾后的重建规划提供依据。采用贡献权重迭加模型对5个市县进行评价,评价指标包括自然资源环境、社会经济和地质灾害。结果表明,高易损度区、中易损度区、低易损度区分别占5个地区总面积的19.3%、22.64%、58.04%,并且根据评价结果,对灾区易损原因进行了分析。     

基于贝叶斯理论的泥石流参数概率模型识别方法

在泥石流风险评估与防治中,需要根据既有观测数据建立泥石流参数的概率模型(如总流量Qtotal和最大冲击力Pmax的概率分布),计算泥石流超越概率,从而为泥石流灾害评估和防治措施设计提供参考依据.然而,由于观测数据受到多种不确定性因素(比如降雨强度不确定性、岩土体参数变异性以及测量误差)的影响,导致所计算的超越概率具有波动性或不确定性,传统方法中超越概率的点估计值无法合理地考虑其波动性的影响.基于此提出了一种基于Qtotal和Pmax观测数据识别泥石流参数概率模型的贝叶斯方法.根据所提方法识别的泥石流参数概率模型不仅可以计算泥石流的超越概率,还能够合理地考虑超越概率的波动性对泥石流灾害风险水平的影响.以蒋家沟泥石流观测数据为例验证了所提出的方法.结果表明:忽略基于观测数据所计算的超越概率的波动性会导致不保守的风险评估结果.     

“4·20”芦山Ms7.0级地震次生山地灾害特征

北京时间2013年4月20日08时02分,在四川省雅安市芦山县发生7.0级大地震.大地震同时诱发大量滑坡、崩塌等同震次生山地灾害.据现场应急调查,地震次生山地灾害主要以中小规模崩塌灾害为主,根据灾害发生的地层岩性,分别归纳了砾岩地层崩塌、砂泥岩地层崩塌、灰岩直立地层崩塌、堆积层滑坡及滑坡碎屑流5个主要类型.在对典型灾害体灾害特征、破坏模式和影响因素进行初步分析的基础上,提出区域构造背景为“4·20”芦山地震次生灾害的主控因素.芦山地震次生灾害具有群发性、滞后性特点,在后地震时期降雨激发条件下可能产生严重泥石流滑坡等山地灾害.因此,后地震时期在极震区特别是集中安置区,山地灾害监测预警工作十分重要.     

中都河流域“8·16”山洪致灾机理分析

中国西南地区地形地貌条件复杂,极端暴雨山洪灾害频发,显著制约地区社会经济发展。为科学认识暴雨山洪形成过程,揭示受灾地区致灾机制,构建符合区域特征的山洪灾害预警体系,以四川省屏山县中都河流域"8·16"山洪灾害为例,结合实地调查及基础资料,从地区降雨特性、洪水陡涨过程及人类活动3方面入手,系统分析了此次暴雨山洪的灾变响应过程,以及采用水位流量反推法和洪水水位陡涨率判定法计算山洪灾害预警指标阈值。结果表明:此次山洪灾害成因主要在于上游马边县地区短时强降雨导致下游屏山县中都镇河水陡涨,极大缩短了沿河居民转移时间;当地居民围滩造地侵占河道,减少了行洪面积,属于典型的地区强降雨与人类活动综合影响下的突发性暴雨山洪灾害;对比两种预警方法的结果,发现水位流量反推法预警精度稍差且多次出现漏警,洪水水位陡涨率法预警期显著延长,预警效果更为可靠。因此,建议中都河流域山洪灾害防御采用洪水水位陡涨率法和传统预警相结合,以流域划分模式构建马边屏山两县行政联合的山洪预警体系,可为该区域乃至其他类似山洪灾害频发地区的防治提供科学依据。     

汶川地震山地灾害对环境因素的响应机制

为了研究汶川地震山地灾害灾害分布对环境因素的响应机制,通过对汶川地震灾区的调查和遥感解译,详细分析灾害分布特点,用GIS平台对4722个典型灾害点的环境因素进行分析,得出以下结论:1)地震能量释放的长短轴效应造成地震能量主要沿断裂带释放,灾害点沿中央断裂呈条带状分布,在距中央断裂20km范围内集中灾害总数的64.42%,逆冲断裂的上下盘效应使上盘灾害发育程度明显高于下盘和下盘灾害密度经历先降低后升高再降低的变化;2)灾害点在山地地区集中分布在河谷两岸,河谷岸坡对地震的放大作用使坡体上部岩土首先崩解,带动坡体下部的岩土一起运动,形成"山剥皮"特点的崩滑型灾害;3)灾害总数的99.43%集中分布在地震烈度Ⅶ度及其以上地区,地震的场地效应使灾害在易滑岩层中较为发育;4)在区域地势变化与地震断裂破裂一致的方向上有利于地震能量的传播,灾害更容易发生,规模较大的滑坡主滑方向也大多数发生在两者的并集方向.     

A static and dynamic factorscoupled forecasting model of regional rainfall-induced landslides:A case study of Shenzhen

Most rainfall-induced landslide forecasting models focus on the relation between landslides and rainfall,which is one of the dynamic factors,and seldom consider the stacitc factors,such as geological and geograpical factors.Landslide susceptibility,however,is determinded by both static and dynamic factors.This article proposes a static and dynamic factors-coupled forecasting model(SDFCFM) of regional rainfall-induced landslides,which quantitatively considers both the static and dynamic factors that affect l...     

Development and distribution of geohazards triggered by the 5.12 Wenchuan Earthquake in China

As the Wenchuan Earthquake was of high magnitude and shallow seismic focus, it caused great damage and serious geohazards. By the field investigation and the interpretation of remote-sensing information after the earthquake and by using means of GIS technology, the distribution of geohazards triggered by the earthquake are analyzed and the conclusions are as follows: (1) The earthquake geohazards showed the feature of zonal distribution along the earthquake fault zone and linear distribution along the rivers; (2) the distribution of earthquake geohazards had a marked hanging wall effect, for the development density of geohazards in the hanging wall of earthquake fault zone was obviously higher than that in the foot wall and the width of strong development zone in the hanging wall was about 10 km; (3) the topographical slope was a main factor which controlled the development of earthquake geohazards and a vast majority of hazards were distributed on the slopes of 20° to 50°; (4) the earthquake geohazards had a corresponding relationship with the elevation and micro-landform, for most hazards happened in the river valleys and canyon sections below the elevation of 1500 to 2000 m, particularly in the upper segment of canyon sections (namely, the turning point from the dale to the canyon). Thin ridge, isolated or full-face space mountains were most sensitive to the seismic wave, and had a striking amplifying effect. In these areas, collapses and landslides were most likely to develop; (5) the study also showed that different lithologies determined the types of geohazards, and usually, landslides occurred in soft rocks, while collapses occurred in hard rocks. Supported by the Key Basic Research Program of the Ministry of Science and Technology of China (Grant No. 2008CB425800)     

A static and dynamic factors-coupled forecasting model of regional rainfall-induced landslides: A case study of Shenzhen

Most rainfall-induced landslide forecasting models focus on the relation between landslides and rainfall, which is one of the dynamic factors, and seldom consider the stacitc factors, such as geological and geograpical factors. Landslide susceptibility, however, is determinded by both static and dynamic factors. This article proposes a static and dynamic factors-coupled forecasting model (SDFCFM) of regional rainfall-induced landslides, which quantitatively considers both the static and dynamic factors that affect landslides. The generalized additive model (GAM) is applied to coupling both factors to get the landslide susceptibility. In the case study, SDFCFM is applied to forecast the landslide occurrences in Shenzhen during a rainfall process in 2008. Compared with the rainfall logistic regression model, the resulting landslide susceptibility map illustrates that SDFCFM can reduce the forecast redundancy and improve the hit ratio. It is both applicable and practical. The application of SDFCFM in landslide warning and prevention system will improve its efficiency and also cut down the cost of human and matreial resources.     

基于贝叶斯网络的高速列车碰撞风险评价

碰撞事故已成为影响高速列车运营安全的重要因素,采用科学方法对安全风险进行有效的预测与评估具有重要意义.从组织、人因错误的角度出发,利用贝叶斯网络构建了碰撞事故的致因关系.参考专家知识,基于风险发生概率语言变量量化基本事件的条件概率,构建条件概率表,利用GeNIe软件进行了概率推理和风险因素灵敏度分析,定量评估了列车碰撞的风险,找出了影响最突出的风险因素.通过案例研究表明,贝叶斯网络对于高速列车运营安全风险预测是可行的,计算得到的风险概率不仅指出了重要的影响因素,也反映了高速列车系统目前的安全状况.     

概率性地震危险性分析中两种模型研究

概率性地震危险性分析是地震危险性分析中普遍采用的分析方法，这种方法以地面运动参数的年超越概率与平均复发周期关系的形式给出。它综合了所有地震潜源和它们的平均地震活动率对场点的影响。在输入对场点的影响时往往需要建立一定的数学模型。而不同的数学模型又有不同的适用范围。本文通过对概率性地震危险性分析方法中两种数学模型的对比研究，为在地震发生的时空不均匀性和不同地震资料精度的地震危险性分析时确定模型适用范围提出参考意见。     

衔接GMPE的城市燃气管网连通易损性分析

为合理评估城市燃气管网在不同地震动强度下的连通性,以地震动预测方程(GMPE)为输入依据,通过蒙特卡罗模拟方法给出了考虑地震动不确定性的城市燃气管网连通易损性计算方法.首先,在某设定震级下,基于地震动预测方程(GMPE)确定燃气管网各点的输入地震动强度指标(峰值加速度P_(ga)和峰值速度P_(gv)),同时采用正态分布抽样来模拟随机误差变量的分布以体现不确定性.然后,利用蒙特卡罗模拟方法确定燃气管网系统各单元失效概率,再通过震后的管网中未通气的节点数量比例来定义连通性的损失指标.最后,计算得到多个设定震级下损失指标的超越概率和连通易损性曲线.本研究基于该流程以中国华北某城市燃气管网作为实例进行连通易损性分析,同时针对地震动预测方程中不确定性的影响进行了对比研究.计算结果表明,该市燃气管网在考虑地震动不确定性时的震后各个破坏状态对应的震级均值比不考虑时小接近0.5级,且在不同震级下连通性能超过某破坏状态的概率也偏大.本研究所建议的连通易损性分析流程可以为城市评估整体燃气管网的概率地震风险提供参考,同时较好考虑了地震动的区域差异性和不确定性.     

A static and dynamic factors-coupled forecasting model of regional rainfall-induced landslides: A case study of Shenzhen

Most rainfall-induced landslide forecasting models focus on the relation between landslides and rainfall, which is one of the dynamic factors, and seldom consider the stacitc factors, such as geological and geograpical factors. Landslide susceptibility, however, is determinded by both static and dynamic factors. This article proposes a static and dynamic factors-coupled forecasting model (SDFCFM) of regional rainfall-induced landslides, which quantitatively considers both the static and dynamic factors that affect landslides. The generalized additive model (GAM) is applied to coupling both factors to get the landslide susceptibility. In the case study, SDFCFM is applied to forecast the landslide occurrences in Shenzhen during a rainfall process in 2008. Compared with the rainfall logistic regression model, the resulting landslide susceptibility map illustrates that SDFCFM can reduce the forecast redundancy and improve the hit ratio. It is both applicable and practical. The application of SDFCFM in landslide warning and prevention system will improve its efficiency and also cut down the cost of human and matreial resources.

     

斜坡地震响应的物理模拟试验研究

“5·12”汶川大地震不仅诱发了数以万计的崩滑灾害,这些灾害还表现出非常独特的动力学特征。为了研究和探索强震诱发地质灾害的成因机理,利用振动台物理模拟试验手段,系统地研究了强震作用下地震力作用方向、坡体结构、坡体形态特征等因素对斜坡变形破坏的影响规律,探讨了强震诱发斜坡失稳破坏的主要模式和过程。研究发现：地震过程中所产生的强大惯性力是导致斜坡变形破坏的主要原因。强大的水平地震惯性力,首先在斜坡坡顶产生走向垂直于地震力作用方向的竖向拉裂缝,同时带动裂缝外侧变形体沿水平方向运动,产生近水平或外倾的拉剪结构面(滑动面),最后沿此面整体失稳破坏。强震作用下,坡体中岩性及岩性组合特征、岩体中控制性结构面组合特征是影响斜坡变形破坏模式的重要因素。     

基于决策树和有效降雨强度的滑坡危险性预警

以江西省寻乌县为例,采用信息量（IV）、反向传播神经网络（BPNN）和C5.0决策树模型进行滑坡易发性预测（LSP）,比较不同模型的预测性能;基于有效降雨量的概念提出有效降雨强度-历时（EI-D）模型,计算滑坡临界降雨阈值并将其与传统的降雨强度-历时（I-D）阈值做对比;将LSP结果与EI-D模型耦合,实现滑坡灾害预警并进一步验证了预警精度. 结果表明：C5.0决策树的LSP精度高于BPNN和IV,EI-D阈值的预测效果优于I-D模型,且基于滑坡易发性和EI-D阈值的模型能有效实现降雨型滑坡的实时预报.     

厦门莲花水库诱发地震可能性分析

厦门莲花水库于2008年开始设计建设,建成蓄水后是否会诱发地震,如果会诱发地震,它能诱发多大震级的地震一直是人们关心的问题。本文分析了库区区域构造背景、主要断裂活动、破坏性地震的影响及地震地质条件,结合水库库区的具体情况,应用构造类比分析法和概率预测法,对厦门莲花水库诱发地震的可能性进行分析。结果表明,厦门莲花水库不具备诱发地震的条件。