【摘 要】
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黄土高原是我国强震多发、特大地质灾害严重的主要地区之一,地震诱发黄土滑坡是造成区内人员伤亡和经济损失的主要原因。本文针对1654年天水南8.0级特大地震和1920年海原8?级特大地震诱发黄土滑坡分布广、灾害重的现状,基于Google Earth卫星影像解译结果,开展了黄土地震滑坡野外调查工作,统计分析了1654年天水南8.0级特大地震和1920年海原8?级特大地震诱发黄土滑坡的分布规律和发育特征,
【基金项目】
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国家自然科学基金重点项目:黄土地震滑坡成灾机理与风险评估(U1939209); 国家自然科学青年基金项目:基于地震黄土滑坡反演地震动研究(51808118); 中央高校基本科研业务费专项资金创新团队资助计划项目:海原大地震诱发黄土滑坡灾害研究(ZY20160101);
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黄土高原是我国强震多发、特大地质灾害严重的主要地区之一,地震诱发黄土滑坡是造成区内人员伤亡和经济损失的主要原因。本文针对1654年天水南8.0级特大地震和1920年海原8?级特大地震诱发黄土滑坡分布广、灾害重的现状,基于Google Earth卫星影像解译结果,开展了黄土地震滑坡野外调查工作,统计分析了1654年天水南8.0级特大地震和1920年海原8?级特大地震诱发黄土滑坡的分布规律和发育特征,研究了走滑断层控制的黄土地震滑坡效应。研究成果为进一步开展黄土地震滑坡成灾机理与风险评估研究奠定了基础,具有一定的工程应用价值。本文完成的主要工作和取得的研究成果如下:(1)统计分析了天水南特大地震诱发黄土滑坡的分布规律和发育特征。在简要概括1654年天水南8.0级特大地震震害的基础上,依托构建的天水南特大地震诱发黄土滑坡数据库,剖析了745个黄土地震滑坡与地震烈度、震中距、断层距、地形地貌以及黄土厚度的关系,探究了滑坡的几何特征、形态特征、方向性特征以及运动学特征。结果表明,1654年天水南8.0级特大地震诱发黄土滑坡集中分布于地震烈度ⅧⅨ度区内,绝大多数滑坡的震中距位于35~60 km之间,且断层距不大于30 km;滑坡发育的优势斜坡坡角范围为10°~20°,发育程度受黄土梁走向、黄土厚度的影响较大;滑坡滑动方向以顺坡向为主,且受地震波传播方向影响显著;滑坡体积(V)大于100万m3的超过70%,等效摩擦系数(μ)集中于0.20~0.35之间,远程滑移特征较为明显;等效摩擦系数、滑坡最大水平距离(Lmax)、滑坡最大垂直距离(Hmax)与滑坡体积的经验关系式分别为:μ=0.6347V-0.188(R2=0.6045)、Lmax=102.3484V 0.3589(R2=0.7858)、Hmax=57.0009V 0.2161(R2=0.6013)。(2)统计分析了海原特大地震诱发黄土滑坡的分布规律和发育特征。基于构建的海原特大地震诱发黄土滑坡数据库,探讨了568个黄土地震滑坡与地震烈度、震中距、断层距、地形地貌以及黄土厚度的关系,总结归纳了滑坡的几何特征、形态特征、方向性特征以及运动学特征。结果表明,1920年海原8?级特大地震诱发黄土滑坡集中分布于地震烈度Ⅸ度区内,震中距75~110 km、断层距45~65 km之间的滑坡最为发育;滑坡发育的优势斜坡坡角范围为10°~20°,发育程度与黄土地貌、黄土厚度的关系密切;滑坡主滑方向的顺坡向特征明显,滑动方向受地震波传播方向的控制作用突出;绝大多数滑坡的体积(V)大于100万m3,滑坡等效摩擦系数(μ)集中于0.10~0.20之间,远程滑移特征显著,且具有突出的流动性特征;等效摩擦系数、滑坡最大水平距离(Lmax)、滑坡最大垂直距离(Hmax)与滑坡体积的经验关系式分别为:μ=0.2967V-0.1378(R2=0.5942)、Lmax=74.9897 V 0.4169(R2=0.6544)、Hmax=23.9852 V 0.2675(R2=0.5685)。(3)研究了走滑断层控制的黄土地震滑坡效应,总结归纳了黄土地震滑坡的形成条件。基于1654年天水南特大地震和1920年海原特大地震诱发黄土滑坡的分布规律和发育特征,探究了走滑断层性质下的黄土地震滑坡效应,提炼总结了黄土地震滑坡的形成条件。结果表明,背坡面效应、断层错动方向效应以及低位远程效应是天水南特大地震和海原特大地震诱发黄土滑坡的共同特征,较好地体现了走滑断层对黄土地震滑坡的控制作用;黄土地震滑坡的形成是地震强度、断裂构造、地形地貌以及黄土厚度等因素的综合体现。
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