山地灾害环境下桥梁施工安全系统脆弱性评价

为确保山地灾害环境下桥梁施工安全,合理评价山地灾害环境下桥梁施工系统的脆弱性,结合脆弱性理论,以山区桥梁施工安全系统为研究对象,考虑山地灾害环境、桥梁施工特点及灾后影响,建立山地灾害环境下桥梁施工安全系统脆弱性综合评价指标体系。基于CRITIC的多属性决策组合赋权法,将应对能力和恢复能力作为基础变量构建脆弱性评价的二维云模型,结合MATLAB软件绘制综合云图与标准云图对比,可直观反映待评系统的脆弱状态,通过计算贴近度确定脆弱性等级。以天水市水家沟大桥为例,用该模型评价其施工安全系统脆弱性为“脆弱性中”Ⅲ级。通过现场调查,评价结果与实际施工情况相符,验证了该模型的有效性和合理性,为山区桥梁施工风险预防及控制提供参考。

论山地灾害链

山地灾害链是具有灾变条件的山地环境,在致灾因素的作用下,一种山地灾害发生后,引起其他种类山地灾害也相继或滞后发生的灾变现象,通常由泥石流、山洪、滑坡、崩塌、冰崩、雪崩、堰塞湖和水土流失等灾种及其相关灾变现象构成,种类繁多,结构复杂,危害严重。根据山地灾害链的致灾因素不同将其划分成地球内营力作用、外营力作用和人为作用致灾3种类型,并进一步将其划分成8个亚类和128种灾害链形式。分析了山地灾害链的成因,认为山地灾害链是山地灾害的物质、能量和信息在特定条件下相互作用、相互渗透、相互传递和相互转化的结果。通过对山地害链的致灾因素、活动地域与结构特征分析和综合分析显示:山地灾害链的防治难度虽然很大,但除分布在高山和极高山区域、由冰雪崩塌和消融水引发的山地灾害链仅可预防,尚难治理外,其他山地灾害链都是可防、可治的。

基于AHP-信息量模型的山地灾害危险性评价

为了解锦屏水电站区域山地灾害的危险程度,根据山地灾害特征与现场实际情况,选取了坡度、地形起伏度、地层岩性、距断层距离、年均降水量、年均气温、土地利用类型7个评价因子,在分析各评价因子对山地灾害影响的基础上,构建了基于层次分析法与信息量模型组合的危险性评估模型,并利用GIS空间分析功能进行综合分析与统计,得到研究区范围的山地灾害危险性分区结果。结果表明,研究区较高和高度危险性面积约6.35 km^(2),占研究区总面积的26.44%,多集中在研究区南部地形起伏较大的区域。研究成果对该区域山地灾害预警与防治具有一定的意义。

康布麻曲“5.28”山地灾害致灾雨情的天-地协同调查

2021年5月28日,位于喜马拉雅山南坡的西藏自治区亚东县康布麻曲流域暴发暴雨山洪灾害,地处流域下游的沿河战备公路出现多处崩塌与河岸坍塌,部分路段严重受损,电力、通信、交通运输中断,威胁下游军民生命安全,严重影响居民生活和军备物资正常供给。通过实地调查,明确了灾情险情,并联合卫星遥感和地面雨量监测数据研判了致灾降雨过程。结果表明:持续降雨和短时强降雨的叠加作用是山洪、边坡崩塌(含落石)、河岸坍塌等灾害发生的主要诱发因素;崩塌等局部性山地灾害与站点监测雨量变化有密切关系;卫星监测显示,下司马镇西侧为主要的暴雨中心,局部区域5月25~28日的持续降雨以及26和28日的两次短历时暴雨过程,激发了山洪及山地灾害。值得特别注意的是,此次灾害的发生时间并非主汛期,现场调查表明部分河岸和边坡仍存在垮塌的可能,应尽快加固边坡和河堤。总体来看,站点监测雨量更倾向于解释崩塌等局部性山地灾害,而卫星监测则易于判识区域性山洪形成的主要源区,协同两种监测手段则可能有利于流域山地灾害全方位多尺度的监控与应急响应。

服务型政府视角下山地灾害预防研究

如何有效预防和应对山地灾害是社会发展中的一项重要任务。服务型政府的建设在此过程中十分重要。分析了服务型政府的内涵,基于服务型政府的视角,探讨了山地灾害预防的重要意义,指出了当前山地灾害预防工作面临的挑战,并提出了相应的对策,旨在强化山地灾害预防效果,保障广大人民群众的生命财产安全。

4·20芦山地震次生山地灾害与减灾对策

4.20芦山地震不仅造成了特大地震灾害,同时还诱发大量的次生山地灾害,主要类型包括崩塌、滑坡、滚石、落石、堰塞湖和泥石流等。这些次生灾害不仅造成重大人员伤亡,还阻塞救援道路,延缓了救援进度。地震诱发的大量崩塌、滑坡为泥石流活动提供丰富物源,将促进泥石流活跃,在后期暴雨作用下产生严重的泥石流灾害。通过初步分析,提出了地震区山地灾害应急减灾对策,包括应急排查、监测预警、临时安置场所危险性评估、省道210线应急防护;并提出了地震区恢复重建中的减灾对策,包括提高山区城镇的防护能力,加强村寨聚落防灾能力,加强山地灾害监测预警,道路恢复重建中的减灾措施以及加强对流域漂木防治。

“4·20”芦山7.0级地震次生山地灾害活动特征与趋势

2013-04-20芦山县发生7.0级地震,震源深度13 km。截至4月29日地震共造成196人遇难,21人失踪,13 484人受伤,200余万人受灾。地震发生后,我们立即开展了地震次生山地灾害的遥感解译、实地调查及危险性评估工作。作者定义了地震次生山地灾害,分析了次生山地灾害的活动特征、形成机制与模式以及发展趋势,并与汶川地震次生山地灾害进行了对比。初步查明芦山地震诱发了1 460余处崩塌和滑坡,大量落石和4处堰塞湖。次生山地灾害具有规模小、群发性和高位破坏的特征。崩塌和落石成群发育于坚硬岩石形成的陡坡上,主要发育区段有:芦山县的宝盛乡金鸡峡、双石镇大岩峡以及省道S210线K317路段和灵关镇以北小关子段,对沿河公路及救援生命通道影响严重。滑坡数量较少,以中小规模为主,主要发生于砂岩、页岩和松散堆积层中,仅发现一处大型滑坡并转化为碎屑流。堰塞湖主要由崩塌、滑坡形成,均为低危险性小型堰塞湖。芦山地震次生灾害的主控因素为构造、岩性、结构面和地形,崩塌破坏主要表现为顺层滑动破坏型、切层倾倒破坏型和结构面控制破坏型3种模式。芦山地震诱发崩塌、滑坡的数量、分布范围和规模比汶川地震小得多,其数量仅为汶川地震的5.53%,造成的地表破坏面积(3.06 km2)仅为0.57%。芦山地震区两次地震扰动的叠加效应,大大降低坡体的稳定性,震后崩塌、滑坡和泥石流的活动性增加,增幅有限,活跃期也相对较短,但震区山地灾害的隐伏性和隐蔽性强,给隐患排查带来困难。

汶川大地震山地灾害发育的控制因素分析

汶川大地震震后地质灾害调查结果表明,龙门山山地灾害无论是空间分布还是在剖面分布上均具有明显的不均一性:平面上集中在发震断裂及非发震断裂及其附近,剖面上集中在坡顶、坡折及孤立的突出地形上;运动形式具有加速起飞-滑翔-俯冲着陆三阶段。主要受控因素有发震断裂、高烈度、地震持续时间、斜坡地形效应、岩性及结构等。

气候变暖背景下青藏高原山地灾害及其风险分析

基于青藏高原1930-2010年山地灾害实例,分析了气候变暖对青藏高原山地灾害的影响。结果表明:在气候变暖背景下,冰湖溃决灾害增多,冰川泥石流趋于活跃,特大灾害出现频繁,灾害链生特征明显,表现出时间和空间上的延拓性,巨灾发生概率增大;在藏东南地区表现出雨热同期的气候特征,构成了利于冰川类泥石流形成的条件;波密县城位于两条泥石流危险区的建筑物占地面积由1988年0.014 km^2扩展到2012年1.004 km^2,人口与经济密集区与灾害高风险区重叠,加之气候变化导致的灾害危险性增加,青藏高原灾害风险显著增大。上述结果提供了气候变化对青藏高原山地灾害影响的证据,初步阐述了其影响特征,有助于山地减灾和进一步认识气候变化对山地灾害的影响机理。

汶川地震山地灾害遥感快速提取及其分布特点分析

针对泥石流滑坡灾害体特有的物质组成与活动特点,通过比较分析其在不同遥感影像的光谱特征差异,选择ETM+影像作为主要数据源,提取湿度指数与绿度指数,利用ETM+的穗帽变换、影像差值增强、密度分割和掩膜技术建立了泥石流滑坡山地灾害快速提取模型,并用于汶川地震。通过灾害体的提取,分析了本次地震山地次生灾害的分布规律,利用空间叠加进行了成因的分析。本次地震山地灾害具有如下特点:(1)沿主要地表破裂带分布;(2)山地灾害主要出现在8度—9度地震烈度区,随着烈度的降低,山地灾害的总面积也相应的减少;(3)山地灾害主要发生在海拔高度1000—2500m的地带;(4)主要发生在坡度20°—50°之间的边坡上;(5)地震及余震期间以崩塌滑坡滚石为主,后期以泥石流滑坡为主;(6)具有河流左右两岸呈不对称分布等特点。结果表明,利用ETM+影像建立基于湿度指数与绿度指数的快速提取模型,对于大规模泥石流滑坡提取效果较好,进行大区域山地灾害的遥感快速提取是可行的。

横断山区川藏线山地灾害和地质选线原则研究

研究目的:川藏铁路是国家十三五重点建设项目,目前林芝至拉萨段已经开工,成都至康定段已完成可行性研究,而康定至林芝段尚未正式开展勘察设计工作。横断山区是康林段铁路必经之地,具有高海拔、大高差、构造作用强烈、山地灾害发育的区域工程地质特征,因其地形地质条件极为复杂,历来被视为川藏铁路修建的瓶颈地带。为解决这一难题,中铁二院受铁路总公司委托,开展三江并流区铁路工程地质灾害特征及地质综合选线研究。本文以新构造运动的观点,从夷平面研究出发,总结横断山区主要工程地质问题,论述川藏铁路通过该区的地质选线原则。研究结论:(1)横断山区地形地貌以高海拔、大高差为特点,发育有三级夷平面,平均海拔分别为4 750 m、4 100 m和3 500 m,夷平面之间发育有三级斜坡过渡带,且海拔越高,夷平面、过渡带形成越早;(2)夷平面平坦稳定,是川藏铁路选线的最佳区域,其间的各级斜坡过渡带由高至低,岸坡稳定性依次降低;(3)川藏铁路选线应充分利用夷平面,尽量缩短在斜坡过渡带的长度,不宜沿深切河谷走行;(4)本研究成果适用于高山峡谷区铁路公路选线。

基于GIS的土地利用类型与山地灾害敏感性分析——以云南省昆明市东川区为例

人类不合理的土地利用方式对山地灾害具有明显的促进作用,但与此相关的定量研究成果则较少报道。以云南省昆明市东川区为例,在RS和GIS技术支持下,探讨了山地灾害敏感性系数(SC)的计算方法,定量分析了不同坡地土地利用方式对泥石流和滑坡、崩塌的综合敏感系数。发现区内对山地灾害最敏感的土地利用方式为工矿用地、道路建设用地、>35°的未利用裸地、>25°的低覆盖草地、8°～15°和25°～35°的灌丛地以及>25°的旱地;最不敏感的土地利用方式是水库常年蓄水位以下的土地、河滩地、密林地。根据综合敏感系数大小,对不同坡度土地利用方式进行了敏感性分区,其中,灾害敏感区占16.6%。该项研究成果可为地方政府开展退耕还林和执行流域水土保持工作提供决策依据。

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1000～1600 m高程内,其中,1000～1 400 m尤其集中;4)绝大部分崩塌滑坡都分布距离北川断裂2 000 m或距离其他主要断裂1 000 m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、0.1440、.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。

2008年初南方雨雪冰冻灾害及其对山地灾害的影响

2008年初中国南方出现了历史同期罕见的持续大范围低温、雨雪和冰冻的极端天气,造成大面积雨雪冰冻灾害,直接经济损失达1500多亿元。根据中国气象局观测资料,结合山地灾害的形成条件和影响因素,分析了冰雪灾害引发山地灾害的可能性及其对山地灾害的影响,并提出了减灾对策。

西藏聂拉木县“4·25”尼泊尔地震次生山地灾害与防灾减灾对策

"4·25"尼泊尔地震诱发西藏聂拉木县大量的次生山地灾害,灾害主要类型包括崩塌、滑坡、泥石流和不稳定斜坡等。这些次生灾害不仅造成了人员伤亡,对中尼公路(G318线)的安全运营及沿线主要城镇居民点聂拉木镇、樟木镇(口岸)也造成了严重影响。地震诱发的大量崩塌、滑坡为泥石流活动提供了丰富的物源,将促进泥石流活跃,在后期暴雨作用下产生严重的泥石流灾害。通过初步分析得出:(1)聂拉木"4·25"地震次生山地灾害点计221处,分布于聂拉木县5个乡镇,其中有滑坡10处、崩塌159处、泥石流沟26条、不稳定斜坡26处。(2)聂拉木(边检站以下)—樟木—友谊桥—带以滑坡、崩塌灾害为主;聂拉木(边检站以上)—亚来乡—达弟以崩塌、泥石流为主、滑坡为次;希夏邦马峰东侧以冰川泥石流为主。最后,结合区域的地形、地质构造、气象条件提出了地震区恢复重建中的防灾减灾对策。

一次诱发山地灾害突发性暴雨数值模拟及诊断分析

应用MM5V3．5中尺度非静力数值模式对2003年7月14-15日发生在陕西省一次区域性暴雨过程进行数值模拟和诊断分析,结果发现,西太平洋副热带高压西侧的暖湿气流和新疆冷空气是这次暴雨的主要影响系统,充沛的水汽输送、能量的积聚和强烈的上升运动为暴雨的发生提供了充分的条件,700hPa低涡、切变线是暴雨形成的触发机制。模拟结果表明:涡度场和散度场及垂直上升运动互耦;特强辐合辐散柱的出现早于强涡度柱,而深厚的强气旋性涡柱则几乎与暴雨最强盛时期同时出现。

“5.12”汶川地震次生山地灾害的分布与特点

"5.12"汶川地震的重灾区,主要分布在龙门山高山峡谷区和四川盆地深丘区等地,行政区划上涉及四川省的成都市、绵阳市、德阳市、广元市、阿坝藏族羌族自治州,甘肃省的陇南市,陕西省的汉中市等的山区,面积大于10×104km2。强烈地震除直接造成众多人员伤亡和各种设施被毁外,还在山区引发了大量次生山地灾害,形成灾害叠加,导致灾情更加严重。次生山地灾害主要沿龙门山地震断裂带集中分布和沿河谷两岸山坡分布,具有下列特点:1.类型多样,包括崩塌、滑坡、滚石、堰塞湖、泥石流等;2.数量上以滚石、崩塌、滑坡为主;3.导致了大量人员伤亡;4.堰塞湖主要由地震滑坡、崩塌形成;5.泥石流活动具滞发性,地震直接激发的泥石流仅一处;6.对生态环境破坏极大;7.加剧了防洪形势的严峻性;8.主要沿龙门山断裂带活动;9.活动强弱与地震烈度大小关系密切。

“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。

山地灾害治理中生物工程存在的问题

生物工程在山地灾害治理中具有悠久的历史和重要的作用,然而由于多种原因,其理论研究和应用技术却远落后于工程实践。根据生物工程的原理及其特点,对其在山地灾害治理中的应用和研究现状进行了剖析,存在的主要问题为:生物工程在山地灾害治理中的应用范围不确定,工程设计和效益评估的标准不完善,植物根系研究的手段和设备有待改进,植物根系的"定向培育"开展的研究工作很少,植物枯枝落叶层的防灾、减灾作用研究不全面等。提出了生物工程在山地灾害治理中的主要研究方向,以期为完善和发展生物工程在山地灾害治理中的理论研究和应用技术服务。