汶川地震前后崩塌和滑坡分布特征与敏感性对比分析

以汶川地震活动断裂龙门山断裂带穿过的12个县(市)为研究区,分析了研究区汶川地震前后崩塌和滑坡空间分布特征,并使用统计学方法Logistic回归模型分别对震前震后的崩塌和滑坡敏感性进行评价,结合崩塌和滑坡敏感性变化矩阵,分析了汶川地震后崩塌和滑坡敏感性的空间变化特征。震前崩塌和滑坡高敏感区主要沿河谷分布,而震后崩塌和滑坡高敏感区主要沿龙门山断裂带分布。震前的极高敏感区震后仍表现为极高敏感区,而靠近断裂带的区域,震前的低敏感区转换为高敏感和极高敏感区。     

强震区滑坡活动强度的演变及敏感性评价

[目的]探讨汶川地震强震区滑坡的活动强度演变与敏感性,为滑坡、泥石流等地质灾害风险管理提供依据。[方法]选取四川省都江堰市龙池镇龙溪河12条泥石流流域为研究区,通过对研究区震后4期遥感影像的滑坡解译分析,研究震后滑坡的活动演化特征;同时利用概率综合判别法—层次分析法对滑坡物源进行多期敏感性评价。[结果]地震后该区域产生了825个强震滑坡;2009—2017年,在强震滑坡区域外新增376个滑坡,至2017年,仍活动的滑坡数量减少到368个,占滑坡总数的30.6%,同时利用曲线下面积(AUC)检验多期敏感性评价结果,准确率为75.6%～81.4%,评价效果较好。[结论]强震区震后活动滑坡数量及高敏感性区域面积整体表现降低趋势,表明震后滑坡处于逐步恢复过程,强震区的地质灾害活动但活动强度仍远远高于震前。     

绵远河流域地震侵蚀与泥沙输移特征

汶川地震引发大量的崩塌滑坡、泥石流,为震区河流提供了丰富的泥沙来源。对处于地震极重灾区的绵远河流域进行了地震侵蚀与流域内的泥沙输移状况的调查统计。绵远河山区河段地震时产生了1.15×108 m3的松散堆积物,相当于正常年份土壤侵蚀量的约100倍。5a实地调查的结果显示,崩塌滑坡体绝大部分堆积在支沟中。在震后水文气候条件不变的情况下,松散堆积物中占多数的大粒径颗粒超过了河流输运能力,仅少量细颗粒物质以悬移质形式被输送到下游。研究表明,虽然绵远河上游地震侵蚀产沙总量巨大,但汶川地震后与震前进入绵远河平原河段的泥沙量变化不大,近期内对绵远河下游及沱江的泥沙输移没有明显影响。     

汶川强震区都江堰市双养子沟泥石流调查

 2010年都江堰地区“8·13”强降雨导致该市龙池镇双养子沟爆发泥石流灾害。此次泥石流发生在汶川地震的高烈度区,是地震与降雨共同作用下的结果,研究其形成及成灾过程对认识强震区泥石流的发育意义重大。通过对此次泥石流灾害的现场调查,分析双养子沟泥石流流域特征,特别是在地震和暴雨共同作用下的泥石流沟道特征,讨论泥石流的起动方式。结果表明：双养子沟内崩塌滑坡体十分发育,沟床含有丰富的固体松散物质,沟内还分布有多处跌水坎及天然堆石坝;双养子沟道右岸滑坡体H1是在强降雨情况下失稳滑入沟床,堵塞沟道,然后在洪水作用下溃决形成泥石流的;泥石流沟在20a一遇或大于20a一遇强降雨条件下很有可能再次爆发泥石流。     

彭州市龙门山震后迹地植物群落生态恢复初探

汶川大地震不仅造成大量人员伤亡,并且严重破坏社会财产和生态环境。通过对彭州市龙门山区域选取地震崩塌地(地震创面裸地)、泥石流裸地(大型泥石流冲积扇)、滑坡体(整体滑坡)、居住地(灾后居民安置点)4类具有代表性区域进行样地调查和采样,分析了不同地震灾毁情况下植物群落恢复状况。结果表明:各类样地多样性指数大小为泥石流冲积扇>滑坡体>地震崩塌地>居民安置点;居民安置点与其他3类恢复地的多样性指数有明显差异,相似度也较低。说明这类群落恢复到原生群落可能需要较长的时间;土壤有机碳含量变化趋势为泥石流冲积扇>滑坡体>地震崩塌迹地,微生物量碳和易氧化态碳含量为滑坡体>泥石流裸地>地震崩塌地,而可溶性有机碳含量为地震崩塌地>泥石流裸地>滑坡体,表明在不同迹地上土壤有机碳不同组分的恢复进程存在差异。     

5·12地震后灾区泥石流危险度增加系数评价

5.12地震不仅直接引发了大量的崩塌、滑坡,而且降低流域内岩土体的强度,使其更易于受到侵蚀,从而为泥石流的形成提供丰富的固体物质。灾区震后泥石流活动频繁,并造成了较大的损失。泥石流沟的危险度评价是进行灾后重建的必要条件。选择震后固体物质增加量、地震烈度和堰塞坝规模这3个重要参数,提出了基于泥石流设计流量的震后泥石流危险度增加系数的评价方法。该方法通过计算地震后新增加的固体物质方量与通过配方法计算出的一次泥石流冲出物总量的比值,该比值与地震烈度影响系数的乘积及堰塞体蓄水量以流域50年一遇的流量排泄所需要时间3项之和来表达地震后泥石流危险度增加量。经灾区9条典型泥石流沟谷的计算验证,该方法做为一种新的方法,可快速、准确地评价5.12地震后灾区泥石流危险度的增加情况。     

柏水沟泥石流震后特征及发展趋势研究

"5.12"汶川地震除直接造成了严重的人员伤亡和财产损失外,还诱发了大量的崩塌、滑坡等次生山地灾害。崩塌、滑坡等又为震区泥石流活动提供了丰富的松散固体物质,使这些泥石流沟在今后较长一段时间内处于活跃期。以地震重灾区陇南柏水沟泥石流为例,在分析泥石流形成条件和泥石流特征的基础上,预测其发展趋势,并根据泥石流危险性提出了相应的防治建议。     

碱坪沟地震次生泥石流形成特征与发展趋势

＂5.12＂汶川地震后,龙溪河碱坪沟流域内堆积了大量的松散固体物质,成为参与泥石流形成的主要物源。碱坪沟于2009—2010年先后3次暴发大规模泥石流灾害。通过对碱坪沟的地形、水源和物源条件的分析发现,该流域地形和水源条件满足泥石流形成的条件,且在地震前后未发生显著变化,而物源条件已经成为影响该区域泥石流形成与发展的主要因素。基于流域物源量与物源固结效应的研究结果表明,在5a内碱坪沟泥石流灾害较活跃,可能暴发大规模泥石流灾害。5～10a后,在降雨条件不发生较大变化以及不暴发大地震的情况下,流域内泥石流规模和频率会逐渐减小,只有在低频率暴雨作用下才可能暴发大规模泥石流灾害。     

“5·12”青杠沟泥石流灾害分析及防治对策

"5.12"汶川大地震诱发了大量山体滑坡、崩塌、泥石流等次生地质灾害,给当地造成了较严重的人员伤亡和巨大财产损失。青杠沟原为低频泥石流沟,震后泥石流发生频率和危险性大大增加,一旦遇暴雨极易发生泥石流灾害,对灾后居民安置点、旅游度假村及银白公路构成严重威胁。在实际调查基础上,系统分析了青杠沟泥石流形成条件、类型、发展趋势及动力学特征。根据泥石流物源以主沟内不稳定堆积物二次启动所占比例较大等特点,提出了以上游多极低坝拦挡、下游护岸排导和沟道整理相结合的防治对策。     

基于物源数量的泥石流危险性评估——以都江堰白沙河为例

汶川地震通过诱发滑坡和崩塌产生大量松散固体物质促进了泥石流的暴发,且大多数地震次生泥石流为超大规模,对地震灾后重建造成严重威胁。从区域上进行泥石流灾害危险性评估是目前地震灾区恢复重建和区域经济发展所必须而又紧迫的工作。通过对地震次生泥石流形成条件的分析,提出了一种基于泥石流物源数量,并结合遥感及GIS技术的泥石流危险性快速评估方法。通过在都江堰白沙河59个小流域的应用证明,评估结果与实际灾害情况较吻合,能够为地震灾区泥石流防灾减灾提供参考。此方法适用于地震灾区在短时间内物源突然富集的流域,并且受到遥感图像精度的影响,同时也具有一定时限性,需要根据遥感图像进行周期性更新。此方法能对地震灾区大区域泥石流危险性进行快速评估分级,尤其适用于野外调查无法开展的河流上游区域的泥石流评估。     

一颗印沟泥石流评价及震后预测

一颗印泥石流沟位于四川省西北部理县境内,具有典型泥石流沟谷特征,历史上曾经暴发过大型泥石流."5·12"汶川地震在沟谷中形成了丰富的松散同体物源,同时导致沟谷流通区中出现多处堵塞,初步推测震后10～20a将处于泥石流活跃期.通过野外考察及遥感影像数据,获得地震前后沟谷的流域特征信息,对比分析地震前后沟谷内物源分布情况及稳定状况后,得出地震后沟谷内不稳定物源量增多,同时受震后堰塞影响,泥石流活动强度增大,泥石流峰值流量成倍增长等结论,这些将为合理评价地震后泥石流发展趋势,在灾后重建过程中为泥石流的预测、预报及防治工作提供参考.     

汶川震区震后土体入渗特征试验研究

汶川地震对土体产生强烈扰动,改变了流域下垫面特征,影响到流域产流过程,其中土体入渗特征是导致产流变化的基本因素。选择强震区都江堰龙溪河流域为典型研究区,采用双环法进行野外原位土体入渗试验,得出了泥石流流域不同类型土体的入渗特征。试验结果表明:(1)不同类型土体的最终稳定入渗率大小顺序依次为:林地(0.32mm/min)>草地(0.30mm/min)>耕地(0.28mm/min)>泥石流堆积体(0.19mm/min)>滑坡体(0.17mm/min)>裸地(滑坡后壁)(0.07mm/min);(2)研究区土体的稳定入渗率与孔隙度呈幂指数的正相关关系(R=0.95);前期含水率和细颗粒含量对林地、草地、耕地等土体入渗率的影响不明显,但滑坡体、泥石流堆积体、裸地等土体的稳定入渗率与细颗粒含量之间呈较强的负相关关系。细颗粒含量对土体入渗的影响远小于由根系及其腐烂空洞的影响,从而导致根系发育土体内的细颗粒含量对土体入渗影响不大。此外,土体表面结皮能显著降低研究区土体的入渗性能。     

青海省玉树州高原暴雨型泥石流形成机制——以称多县拉隆沟泥石流为例

[目的]对青海省玉树州高原暴雨型泥石流形成机制进行研究,旨在为此类泥石流灾害防治及风险减缓提供依据。[方法]以青海省玉树州称多县拉隆沟暴雨型泥石流为例,通过实地调查对其形成因素及形成机制进行研究。[结果]该泥石流主沟道长约3km,流域面积5.25km~2,纵坡比降212‰,高差约600m。物源区发育滑坡方量约为6.50×104 m~3,流域内冲出泥石流物质共约8.5×104 m~3,沟道内物源补给量2.0×104 m~3。[结论]青海省玉树州高原暴雨型泥石流的启动模式可总结为:滑坡—物源形成—固体物质起动—沟道侵蚀—泥石流形成。     

汶川地震震后降雨滑坡的类型、活动特征及发展趋势

汶川地震造成许多山体的整体性破坏,部分山体后缘出现裂缝,岩土体在主震作用下产生损伤,边坡稳定性大大降低,在降雨激发作用下极易产生新的滑坡灾害。在分析汶川震后滑坡发育条件变化和降雨滑坡现场调查的基础上,将震后降雨诱发滑坡分为5种类型。震后降雨滑坡的活动特征主要体现在以小型的塌滑最为典型且数量多,沿河道两岸广泛发育,且震区滑坡发生与降雨在时间上具有较强的对应关系,滑坡发生滞后时间短,在强暴雨条件下多为群发型滑坡。从震后降雨滑坡发展趋势来看,初期主要以中小型的滑塌为主,随着时间的推移,小型滑塌数量将逐渐减少,大型、特大型滑坡发生的数量可能会有一定程度的增加。     

山体崩塌后对流域输沙量的影响

山体发生崩塌等山地灾害,改变了流域运动形态。定性分析其危害远远大于常规的水土流失。但定量分析,究竟危害到什么程度,目前还没有相关的详细研究报道。2008年日本学者Laurentia DHANIO等人根据2004年3月26日发生在印尼的山地灾害相关资料,定量研究了因山体发生崩塌、滑坡,对流域输沙量的影响。其结论是:山地灾害的发生,不仅造成河流的泥沙大量沉积,且崩塌前径流深为降水量的60%,而崩塌后下降到45%。浑浊度比崩塌前提高了400倍。此项研究揭示了流域内一旦发生滑坡,必然产生大量的水土流失,增加了流域治理难度。但也提示我们应利用这种改变规律,决策流域治理手段。此项研究成果对我国研究山体崩塌、滑坡或泥石流等山地灾害的防治,具有一定的借鉴作用。     

浑水沟流域的泥石流及其治理成效

浑水沟是大盈江流域一条暴发频度最高、最典型、危害最大的粘性泥石流沟,治理前,年暴发泥石流50余次,每年向大盈江输送泥沙120～150万m~3,流域年侵蚀模数达50万t/km~2。流域内的水源条件和土质条件以及地形陡峻,为泥石流的形成创造了条件。经过综合整治,浑水沟内拦蓄泥沙400万m~3,稳定了大部分滑坡,使泥石流年暴发次数减少为3～4次,年输沙量减少为4.6万m~3。治理后的浑水沟,森林覆盖率已达78％,生态环境大为改善,人工林木材蓄积量达2.45万m~3,经济效益十分显著。     

2013年延河流域特大暴雨下的滑坡特征

2013年延河流域遭遇了有气象记录以来的强降雨,引发了大范围的滑坡。依据中国地质调查局《滑坡崩塌泥石流灾害详细调查规范》（DD2008—02）,对延河流域从南到北6个典型小流域内发生的滑坡进行调查。结果表明:（1）2013年延河流域大雨、暴雨主要集中在7月,其中宝塔区7月侵蚀性降雨量最大（766.8 mm）,是延河流域2013年暴雨的暴雨中心区;（2）距离暴雨中心最近的南部2个小流域的滑坡侵蚀模数最大,达7 000 t/km²,中部2个小流域为3 700 t/km²,北部的为1 400 t/km²左右,滑坡量与滑坡频率也呈现南部 > 中部 > 北部的规律;2013年暴雨引发的滑坡为浅表层滑坡,属于黄土内滑坡,分布在20°～60°的斜坡上;滑坡均为小型滑坡,其中规模≤1 000 m³的滑坡最多,占总调查滑坡数量的78%, > 5 000 m³的滑坡很少。     

震后极端降雨下流域产沙及物质运移规律模拟——以四川省洪溪河流域为例

汶川地震引发的滑坡产生了大量松散物质,在极端降雨事件驱动下进入下游河道,导致河床淤升,河道变宽,给沿河道地势较低的居民区形成了新的洪涝风险。基于四川洪溪河流域2013年极端降雨数据,从无强降雨事件情景开始逐渐加大降雨强度及频次生成6个不同降雨情景。运用凯撒二维水动力地表景观演变模型(CAESAR-lisflood)模拟不同降雨情景下流域产沙以及物质运移规律及其空间分布格局。结果表明:随着降雨强度的增加,流域出口产沙量以及流域总产沙量都呈非线性的增加趋势,且累积产沙量在极端降雨事件发生前后有明显的突变现象;各个降雨情景下侵蚀堆积的严重程度以及影响范围差异明显;震后流域遭到破坏的植被对流域的物质运移规律及空间分布格局有较大的影响,在较少滑坡、泥石流灾害的上游地区和滑坡、泥石流灾害严重的中下游地区水土流失程度差异明显。     

映秀镇泥石流物源类型及空间分布研究

汶川地震后山区的地质环境脆弱,泥石流灾害频发,灾后泥石流流域的分析与评价,对次生灾害防治有着重要意义。以映秀镇的四处典型泥石流流域作为研究对象,通过目视解译判读泥石流流域物源类型及其空间分布规律。研究表明:在物源类型中,50%~60%为滑坡、崩塌残积物,30%~40%为坡脚堆积物,剩余为沟道堆积物;物源大部分分布在30°~45°的区域,0°~30°与45°~60°的区域相对较少,当坡度在60°以上时,物源几乎没有分布;四处泥石流流域中物源分布大部分处于整片流域高程的中上部分。     

宽级配弱固结土入渗及抗冲性对泥石流起动的影响

震后诱发的大量崩塌滑坡松散物质,为泥石流的形成提供了极为丰富的固体物源,使得震后灾区泥石流一直处于群发、频发状态。这些松散土体由于扰动强度大,属于宽级配弱固结土体。在降雨作用下产生的水土耦合作用促使土体结构破坏,从而起动形成泥石流。通过对该种土体进行的入渗和抗冲试验的结果表明:(1)震后的宽级配弱固结土体的入渗强度是蒋家沟流域类似土体的1.5～6.0倍,直接导致了在降雨入渗作用下土体内部细颗粒被侵蚀搬运,并伴随着土体结构的破坏。(2)抗冲性显示了由于其弱固结特性,土体的抗冲性系数很小,在表面径流作用下,土体易崩解而被径流冲刷流失,增强了径流侵蚀能力。(3)震后降雨与特殊土体的耦合作用促使了灾区泥石流一直处于群发、频发状态,并将持续到土体恢复至震前状态,在此期间灾区的泥石流激发雨量也会随之变化。