论文部分内容阅读
强震是斜坡变形破坏的主要原因之一。强震不仅诱发大量崩塌、滑坡地质灾害,同时也产生许多震裂变形山体,是震后降雨诱发崩滑地质灾害的主要隐患源。识别、预测这些隐患源是地质灾害防治的难点和关键。岷江上游地区地震活动频繁,震级大,1933年叠溪7.5级地震和2008年汶川8.0级地震是区内最近两次最强地震。汶川地震在区内直接引发崩滑地质灾害3507个,震后9年新增崩滑地质灾害2318个,地震后效应明显并仍在持续。本文依托笔者汶川地震前后在岷江上游地区的调查及科研成果,分析斜坡强震变形破坏特征,评价震前地质环境脆弱度及斜坡强震损伤程度,建立斜坡强震损伤后效应预测模型,预测不同时期、雨强条件下地质灾害危险程度。研究成果可提高强震区震后地质灾害早期识别水平,指导地质灾害防治。取得主要进展与成果如下:(1)提出了栅格法地质灾害密度计算、制图方法,确定了适宜的控制点间距和搜索半径,建立了以地质灾害面积密度和体积密度为主要指标、点密度为参考指标的区域地质灾害发育强度8级分级标准。(2)以汶川地震前地质灾害累计发育强度为主要指标,结合降雨量、地形坡度、工程地质岩组、斜坡结构、断裂构造和地震动峰值加速度等因素,采用地质环境脆弱度指数综合评价汶川地震前地质环境脆弱度。茂县叠溪镇附近马脑顶—公棚海子段地质环境脆弱度最高。(3)在分析叠溪地震和汶川地震导致斜坡变形破坏特征的基础上,归纳了斜坡强震变形破坏的4类9种模式。汶川地震诱发崩滑灾害发育强度较震前有显著增大,而以往发生的极端事件在部分地段导致的崩滑地质灾害累积发育强度大于汶川地震。(4)在地震崩滑地质灾害与各影响因素相关性分析的基础上,建立了斜坡强震损伤程度评价指标体系,通过基于灰色关联度的因素敏感性分析和主成分因子贡献率分析,采用信息量模型开展强震损伤程度评价。结果显示,发震断裂对斜坡变形的控制作用明显,高损伤区和较高损伤区主要集中在发震断裂较近距离范围内;斜坡震裂损伤受拔河高度、斜坡坡度控制作用也较明显。(5)建立了基于震前地质环境脆弱度、斜坡强震损伤程度,以及震后不同时期降雨概率、降雨量的斜坡强震损伤后效应预测模型。预测汶川地震后不同时期、50年一遇暴雨概率条件下的斜坡强震危险性分区,以及震后10~20年、不同降雨量条件下斜坡强震危险性分区。预测分级结果与汶川地震后降雨诱发崩滑地质灾害点分布呈明显的正相关,并与In SAR地表形变分析结果基本吻合,验证了预测模型的有效性。