汶川地震前后四川省主要地质灾害时空发育规律研究

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四川省构造复杂,地势起伏较大,地震频繁,降雨多发,是全国地质灾害最严重的省份之一。长期以来,崩滑流等地质灾害的频繁发生给四川人民造成诸多安全隐患,特别是汶川地震触发了大量地质灾害,数量约为震前的3.6倍,严重制约着当地经济发展,威胁着人民生命财产安全。前人就汶川地震同震及震后震区地质灾害的分布特征、致灾机理及其影响因素、震后地质灾害的演化规律等开展了大量工作,但结合致灾因素在地质灾害时空发育规律,特别是在汶川地震对四川省主要地质灾害的控制作用方面还需进一步深入研究。以揭示汶川地震对四川省崩塌、滑坡、泥石流等主要地质灾害的控制作用为目标,开展汶川地震前后四川省主要地质灾害时空发育规律研究,可为今后四川省主要地质灾害的防灾、减灾工作提供线索及技术支撑。本文以汶川地震前后各10a四川省滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害数据为基础,融合区域地质、地形地貌、降雨、地震等信息,采用数理统计与空间分析的方法,对比研究了地震前后主要地质灾害时空特征,分析总结了可量化的四川省主要地质灾害致灾因素,选择数量最多,造成人员伤亡及经济损失较严重的滑坡灾害为对象,基于致灾因素构建了四川省滑坡地质灾害易发性评价体系,开展了滑坡易发性评价,对致灾因素的合理性进行了验证,取得了如下成果与认识:(1)分析总结了四川省地质灾害发育特征,提出了地质灾害活力这一概念。四川省地质灾害频发,滑坡、崩塌、泥石流为区内主要地质灾害,滑坡发生数量最多,约占地灾总数量的50%,其次为崩塌(占比12%),泥石流相对较少(占比10%)。滑坡与崩塌主要分布在四川省的东北部,泥石流主要分布在四川省中西部。与“5·12”地震前相比,震后四川省地质灾害强度在增大,活力在增强。(2)查明了四川省主要地质灾害时空发育特征,从发育周期、灾害活力、灾害强度等方面揭示了汶川地震对主要地质灾害的控制作用。从时间上看,主要地质灾害的活力呈周期性变化,正常情况下呈现3a左右的小周期,“5·12”地震后地质灾害逐年增强,4a达到峰值,之后逐年减弱,8a后其影响不明显。从空间上看,主要地质灾害较震前在各类型分区所表现的地质灾害活力与强度不对应。震前、震后三大地貌单元主要地质灾害强度由强到弱依次为:四川盆地、川西南山地、川西高原,震后三大地貌单元中地质灾害活力由强到弱依次为:川西高原、川南西山地、四川盆地,且不同地质灾害在各地貌单元活力不同。构造单元中地质灾害具有明显的分区特征,震前震后地质灾害强度为扬子准地台远大于松潘-甘孜地槽褶皱系,但地质灾害活力后者明显强于前者,并且以平行于鲜水河断裂带向两侧延伸,呈现出NE翼缓,SW翼陡的区域“向斜”的特点。(3)界定了自然及人类活动影响下的主要地质灾害致灾因素的量化指标。采用对比分析方法,从自然地理、区域地质及诱发因素三个方面,分析了四川省主要地质灾害的致灾因素,将其归结为坡度、坡向、高程、地貌、岩性、构造、地震、水系、降雨等自然要素,以及公路与铁路修建等人类活动要素。(4)构建了四川省滑坡地质灾害易发性评价体系,开展了四川省滑坡易发性评价。利用岩性、构造单元、距断层距离、坡度、高程、地貌单元、降雨、地震、水系、人类活动等10个指标构建了四川省滑坡易发性评价体系,采用熵值法和模糊数学法,建立了滑坡地质灾害易发性评价模型,开展了四川省滑坡易发性评价。结果表明滑坡高易发区位于四川省东北部及盆地西、南部部分区域,中易发区主要分布在川东盆地及川南部分山地地区,低易发区主要在川西南山地地区,较低易发区主要在川西高原地区。图41幅,表10个,参考文献112篇。
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