“5·12”汶川地震次生山地灾害链（网）的初步研究

“5·12”汶川地震直接引发和间接诱发了大量的次生山地灾害。无论从灾害的种类、数量和规模等方面还是从灾害对人类所处的“自然-社会-经济”复杂系统的影响程度来看,由本次汶川地震诱发的次生山地灾害均属国内外罕见。同时,由于各类次生灾害之间相互激发、相互转化,形成了以“崩-滑-灾”、“崩-滑-湖-灾”、“崩-滑-流-灾”为主要表现形式的灾害链和灾害网。根据上述地震次生山地灾害链（网）的表现形式、发育成灾特点、成因分析等方面展开论述,描述了上述3条主要灾害链的发育成灾过程,总结出了上述地震次生山地灾害链的4条发育成灾规律,并从自然因素和人为因素等方面简要分析了本次汶川地震次生山地灾害链网的发育成因。     

汶川地震后北川干溪沟山地灾害及长期发展趋势初步分析

汶川地震在干溪沟内激发了大量的崩塌、滑坡.根据航空影像数据解译,干溪沟内发育成片的崩塌滑坡91块,总面积10.42 km2,占全流域的28.95%,而暂时没有泥石流活动痕迹.干溪沟内山地灾害在坡度、坡向、高程、断裂距离、地层岩性等方面存在如下规律:1)发生崩塌滑坡的坡度主要分布在30°～50°,随着坡度的增加,发生崩塌滑坡的概率越大;2)崩塌滑坡的坡向主要分布为向南方向;3)崩塌滑坡主要分布在1 000～1 600m高程内,其中,1 000～1 400m尤其集中;4)绝大部分崩塌滑坡都分布距离北川断裂2000m或距离其他主要断裂1 000m的范围内;5)T1f+t地层是"5·12"汶川地震的易发山地灾害地层.通过初步分析,预测干溪沟泥石流长期发展趋势为:1)总体呈活动强度下降趋势,可供形成山地灾害的松散固体物质来源总量呈下降趋势,泥石流总量下降;2)活跃期-平静期交替、活跃期逐渐缩短、平静期逐渐延长;3)泥石流活动类型表现震后一段时间内为输移控制型、然后为输移控制型向松散固体物质控制型过渡,最后发展成为松散固体物质控制型;4)汶川地震后第一个活跃期为10～15 a.干溪沟的山地灾害现状及其长期发展趋势分析为下一步制定减灾方案奠定了基础.     

地震次生山地灾害对岷江干流都江堰－汶川段水电工程的影响

“5·12”汶川地震震级强、烈度大、波及面广、成灾重,震后诱发了大量的次生山地灾害,对山区城镇村庄、道路交通、水利水电工程和通讯基础设施等造成严重破坏。以都汶公路沿线为例,利用实地调查与遥感解译相结合的方法,研究地震诱发次生山地灾害的分布规律,通过对岷江上游重大水电工程的震害损失调查,分析崩塌滑坡、泥石流对水电工程度危害方式;在此基础上对沿线的37条泥石流沟进行危险度评价,其中属于高度危险的泥石流16条,中度危险的泥石流18条,这些泥石流造成严重的堵河危害;最后对水电工程恢复重建提出减灾措施。     

汶川地震危害道路交通及其遥感监测评估-以都汶公路为例

摘要：汶川地震诱发了大规模、群发性次生山地灾害,严重损毁道路设施,中断交通,阻碍了抗震救灾和灾后恢复重建进程。通过对都汶公路漩口-雁门段地震次生山地灾害的遥感监测和实地调查,阐述了次生山地灾害类型与分布规律,初步分析了都汶公路沿线路基、路面、桥梁、隧道的损毁情况,并结合次生山地灾害的时空活动特性,提出了道路交通系统防灾减灾和恢复重建的对策与建议。研究结果表明：(1)研究区内强震引发大量崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等次生山地灾害,其中崩塌3863处、总面积达68.9km2,泥石流沟74条,滑坡18处,堰塞湖5座,长度大于1km的地裂缝5条;（2）地震以及次生山地灾害严重损毁道路交通,汶川县漩口至雁门段,都汶公路阻断299处、掩埋和断道23.814km、80%的道路被破坏、87座桥梁和10座隧道受损,省道303线阻断18处、损毁比例75.1%,县乡等道路阻断3015处、断道长度178.213km、损毁比例37.97%;（3）崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等主要次生山地灾害的分布受地震烈度、地质构造、地形地貌、地层岩性的控制,并具有明显的滞后性和延续性;（4）利用GIS和遥感技术,能够快速有效地进行地震次生山地灾害的动态监测与灾情评估,从而为应急救灾和灾后重建工作提供科学依据和借鉴参考。     

震后次生山地灾害对山区道路的危害及防治体系

山区地质地貌条件复杂,使得我国山区道路沿线的山地灾害广泛发育,5.12汶川地震诱发的生山地灾害使得山区道路沿线的环境进一步恶化。分析了汶川地震震后两年多时间内崩塌滑坡、泥石流的活动特征及其对山区道路的危害,其中震后崩塌滑坡主要以小型的堆积层崩滑为主,且分布范围广,而震后的泥石流则表现为规模大、频发性、群发性、持续时间长等特点。为保证山区道路的畅通,必须采取有效的措施对威胁道路的次生山地灾害进行综合防治,提出了震后山区道路灾害防治与管理体系。     

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.     

“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.     

云南鲁甸地震次生山地灾害分布规律与特征

2014年8月3日16时30分,云南省昭通市鲁甸县发生Ms6.5级地震,地震诱发大量崩塌、滑坡、不稳定斜坡等次生山地灾害。结合现场调查,通过遥感图像共解译次生山地灾害点235处,灾害面积约8.59 km²。基于GIS空间分析方法,利用次生山地灾害面积百分比及中心点密度2个参数,研究次生山地灾害分布规律与地震的关系;同时选取高程、坡度、坡向、岩性、距河流距离等因子统计分析了地形、岩层及河流对次生山地灾害空间分布的影响。研究区次生山地灾害面积百分比约为0.79%,中心点密度约为0.2 个?km^-2。结果表明:次生山地灾害点的排列受NE向昭通—鲁甸主断裂控制,63.83%的次生山地灾害发生在发震断裂带2~8 km范围内,距震中越远,次生山地灾害发育率越低;次生山地灾害集中分布在1 000~1 200 m高程之间和35°~45°坡度范围内,而20°~30°坡度范围内次生山地灾害中心点密度和面积百分比最大;碳酸盐岩等硬岩地层上次生山地灾害最为发育,而软岩地层中多引发高陡坡次生山地灾害;次生山地灾害整体上沿牛栏江呈线状分布,随着距河流距离的增加,其发生概率逐渐减小。     

地形条件对次生山地灾害易发性分析

岷江上游河谷地带位于汶川地震极震区,是中国乃至世界上地震次生山地灾害最为活跃的地区之一,其频繁活动与复杂的地形条件密切相关.以岷江河谷汶川段为典型研究区,在分析了地理环境和地形条件的基础上,研究了地震次生山地灾害的类型、发育特征、分布状况和主要地形影响因素,并基于次生山地灾害形成因素贡献率,引入确定性系数,利用GIS和RS技术,定量分析了高程、坡度和坡向3个主要地形因子对次生山地灾害的易发程度,确定了最利于次生山地灾害发生的地形条件.研究结果表明:1)地震次生山地灾害具有点多面广、类型多样、分布集中、规模巨大等特征,并受地形条件控制;2)利于次生山地灾害发生的高程条件为1 000～1 600 m的高程范围,高程大于1 600 m的区域,山地灾害随海拔升高而越不易发生;3)坡度大于35°的中陡坡地带,均利于次生山地灾害的发生,且随坡度增大,灾害发生的可能性也增大;4)有利于次生山地灾害发生的坡向条件依次为东南、东、南和东北4个方向,其CF分别为0.169、0.144、0.135和0.023;5)利用GIS和统计分析方法,能定量进行地震次生山地灾害易发性分析.研究方法可以为灾区次生山地灾害风险评价与区划提供依据,研究成果对灾区山地灾害防治规划、保障重大工程建设安全和减少灾害损失等具有参考意义.     

典型地区地震山地灾害分布对环境本底因素响应机制研究 ——以绵竹市为例

通过对汶川地震灾区的调查和遥感解译,详细分析了绵竹市地震山地灾害的特点,在GIS平台上对297个典型灾害点的环境本底因素进行分析,研究灾害分布对地震烈度、距断裂带距离、岩性、高程、河流、坡度和坡向的响应机制。得出以下结论：1）距中央断裂的距离是汶川大地震山地灾害分布规律的主导因素,灾害在距中央断裂0～8 km范围内响应明显,上盘发育程度明显高于下盘,下盘灾害点分布的变化规律受前山断裂破裂的影响;2）山地灾害在硬质岩层中最为发育,灾害发育密度随坡度的增加而增大;3）地形和河流共同制约着坡体卸荷和地震能量的释放,山地灾害对海拔较高、坡度陡峭、切割强烈和河网密度大的区域响应更为明显;4）当区域地势变化方向和坡向与地震断裂破裂方向一致时,有利于地震能量的传播,灾害更容易发生。     

汶川地震地形形变监测与分析

地形形变监测与分析对于研究汶川地震对震区及青藏板块地形变化的影响有重要意义。通过收集相关监测点的汶川地震前后地形形变数据,采用统一模式进行数据处理,将震前与震后的形变监测成果归算到ITRF2005参考框架和2008.363(2008年5月12日)历元,计算得到震中区域的大地基准造成严重破坏,监测点形变位错,水平位移量达243cm,沉降量达68cm,隆起量达36cm。并对汶川地震地形形变监测进行分析,认为位于“映秀镇—北川—青川”断裂带西侧块体呈现向东南方向移动并呈现隆起趋势;东侧块体向西北方向移动并呈现下沉趋势;北侧块体向东北方向移动,南侧块体向西南北方向移动,块体两侧形成了明显挤压形态。上述研究为进一步揭示汶川地震产生的机理和龙门山断裂带的活动提供了良好基础。     

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)     

汶川地震区泥石流灾害工程防治时机的研究

“5·12”汶川地震诱发了大量的崩塌、滑坡等地质灾害,导致大面积坡面的岩土体松动,为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源。在泥石流形成的三大主控因素中,最重要因子已经由震前的短历时降雨量变为松散固体物质量了。由此,在同样的降雨激发下,同一流域将可能爆发比灾前更大规模的泥石流灾害。通过对历史地震后泥石流发展规律的类比分析,结合2008年雨季灾区泥石流活动状况,讨论地震灾区泥石流工程防治的最佳时机。经过初步分析认为,在极重灾区不宜在震后3年内实施大量的泥石流防治工程,而应在震后3～5年实施工程防治;在重灾区和一般灾区,可以在震后立即实施泥石流工程防治。目前地震灾区规划了大批泥石流工程防治项目,覆盖了极重灾区和重灾区。在极重灾区立即实施大批的泥石流防治工程,可能得不到预期的防治效果。建议汶川地震区位于极重灾区的泥石流防治项目宜在3~5年后实施。     

汶川地震区特大泥石流工程防治新技术探索

汶川地震在龙门山地区激发了大量的崩塌、滑坡,为泥石流的形成提供了丰富的松散固体物源,震后4年里泥石流非常活跃,暴发了数次特大规模泥石流.初步分析了2个典型泥石流防治工程失败的原因,发现对防治工程本身而言,主要因素在于目前大量采用的浆砌石结构抗冲击破坏能力弱.为了抵御特大泥石流的冲击破坏,初步提出了钢筋混凝土框架+浆砌石坝体式泥石流拦砂坝、预制钢筋混凝土箱体组装式拦砂坝的新型泥石流拦挡结构,以及复式断面泥石流排导槽、预制钢筋混凝土箱体组装式排导槽的新型泥石流排导结构,这些新结构可望在不大幅度增加工程投资的情况下,提高泥石流防治工程抗冲击破坏能力,缩短工程建设周期,保护流域生态环境,充分利用沟内现存材料.这些方法及其组合可望对特大泥石流进行有效的调控.     

汶川地震区震后泥石流活动特征与防治对策

2008年5月12日的汶川Ms8.0地震对地表产生强烈扰动,使得泥石流形成条件发生剧烈变化,影响到震后泥石流的活动特征和减灾对策.作者在调查数据的基础上,从固体松散物质条件、微地貌条件和水文条件的变化3个方面,分析了汶川地震区震后泥石流形成条件的变化,认为:汶川地震灾区崩塌、滑坡等产生的松散固体物质达28×108 m3,为该区泥石流长期活动提供了丰富的物质基础;流域微地貌突变特别是严重的沟道堵塞,有利于泥石流规模的增大;强烈地表扰动和毁灭性、大面积毁坏植被,改变了地表水入渗、产流和汇流条件,利于侵蚀和洪峰形成.这些流域状态的巨变,构成了有利于泥石流形成的条件组合.从而,导敛震后泥石流活动强度急剧增大,使得泥石流成为对地震区影响最为严重的灾害.震后泥石流活动的主要特点有:泥石流沟谷数量增加,大量震前被判定为非泥石流沟的流域暴发了泥石流;激发泥右流的临界雨量明显降低泥石流暴发表现出明显的高频性与群发性;泥石流的容重约提高10%～30%,原来定性为稀性或过渡性的泥石流沟转化为过渡性或粘性泥石流沟;泥石流流量普遍增大,大致可增加约50%～100%,现有规范中泥石流流量计算方法的结果偏小,需要修正.震后泥石流演变趋势为:活动强度由急剧增强的突变转为逐步减弱,期间活跃期与平静期交替出现,第1个泥石流活跃期可能会持续约15年左右;泥石流形成将由降雨控制型逐步转为松散土体控制型;一些松散土体丰富且尚未发生泥石流的面积大于5 km2流域,将是未来暴发大规模泥石流的风险源.针对震后泥石流的活动特征、演化趋势和震区泥石流防治中存在的问题,提出:判识潜在泥石流灾害,增强减灾措施的针对性;进行泥石流灾害风险分析,加强风险管理;改进泥石流规模计算方法,适应震区超常规模泥石流防治需求;重新确定泥石流预警报的临界雨量指标,加强监测预警系统建设等灾害防治对策.     

汶川大地震砖混结构房屋震害调查

根据汶川大地震震后现场考察结果,介绍了砖混结构房屋在结构体系、墙体、构造柱和圈梁、楼梯和出屋面结构等方面的主要震害特征。为提高此类房屋防震减灾能力,建议对新建房屋结构体系选择宜形体简单、平面规则,慎重使用底框结构;要重视抗震构造设置;对学校教学楼等建筑,尽量采用钢筋混凝土结构,限制使用单跨外廊悬挑结构,并提高此类建筑的抗震设防类别。对已有建筑物,评估其抗震能力,对不符合抗震要求的房屋进行抗震加固。     

汶川地震堰塞湖安全实例分析

前人在对堰塞湖进行安全评价中,往往较少考虑到坝体级配、上游两岸山体的稳定性以及下游床面的结构.基于作者多次深入汶川地震灾区的考察调研,通过多个堰塞湖实例详细研究了上述因素对堰塞湖安全的影响,得出结论:坝体的级配会影响坝体自身的结构稳定性、溃坝水流最大流量以及渗透特性;两岸山体发生二次崩塌滑坡会增加堰塞湖溃决的危险;下游床而结构稳定性越高,河床越稳定,有利于堰塞湖的保存.还给出了表示坝体级配、两岸山体稳定性和床面结构的安全指标,提出了理想的堰塞湖安全评价的综合指标形式,为科技工作者更全面的对堰塞湖进行安全评价提供借鉴.     

变压器实时损耗在线监测及预警系统

研制一种变压器实时损耗在线监测及报警系统.该系统由监测终端与监控中心组成,监测终端通过采集变压器二次侧电流信号,获得变压器实时损耗.当获得损耗较高时,向监控中心发送预警,工作人员依据回传数据,采取适当治理手段,降低损耗及提高能源利用率.     

汶川地震中学校建筑震害研究

512四川汶川8.0级特大地震导致大量教学楼严重破坏或完全坍塌,造成大量学生和教师伤亡,引起全社会普遍关注。基于在地震受灾地区深入广泛的调研,本文介绍了传统砖木结构、砖混结构和框架结构教学楼的震害特征,并结合教学楼的建筑结构特点进行了震害原因分析。相比于其他建筑,教学楼竖向结构体系相对单薄,教学楼倒塌的关键原因是竖向结构体系强度和刚度不足,因此,高烈度地区的框架结构教学楼的设计应重视剪力墙的设置,砌体结构的窗间墙宜采用组合砌体或配筋砌体。传统的砖木结构和砖混结构缺乏必要的整体连接措施也是导致教学楼严重受损或坍塌的主要原因。建筑体型不对称加剧了地震中建筑的倾倒,寻求合理的建筑平面布局方案是提高教学楼抗震能力的重要途径。按现行规范设计、整体性好、施工质量过硬的砖混结构教学楼在此次地震中表现良好。     

汶川地震中木结构建筑震害分析与思考

汶川大地震突如其来,建筑物大量倒塌或严重破坏.地震发生后,笔者奔赴四川绵竹、陕西宝鸡、宁强等灾区,进行了为期10余天的抗震救灾与调研工作.经调查发现,木结构建筑表现出优越的抗震性能,仅有少数年久失修的木结构建筑发生倒塌及部分木结构民居破坏严重,绝大部分木结构建筑只发生轻微破坏甚至完好无损.根据古建筑木结构在汶川地震中的震害,分析了木结构建筑震害轻微的原因,借鉴木结构建筑的抗震机理,提出了灾后重建的建议.