汶川震区山洪灾害场次洪水最大携沙量预测模型

汶川地震后,震区产生了大量松散堆积体,受强降水影响产生了破坏性更强的山洪灾害,加剧了灾害的危险性,增加了灾害防治的困难度,研究震区山洪灾害可为评估灾害的风险性及后续的管理提供依据。本研究以66处历史山洪灾害作为样本数据,进行可量算影响因子的相关性分析,揭示山洪灾害的携沙量影响机制,确定流域面积、主沟长度、相对高差、物源量四个影响因子作为主控因子,基于SPSS进行非线性回归分析,建立了基于场次洪水最大携沙量及最大携沙距离的估算模型,并选取了汶川县和都江堰市的共23处山洪水沙灾害数据进行了模型的验证且与其他模型对比。结果表明,本研究建立的模型可靠性好,精度更高。研究成果有助于预测汶川震区潜在的山洪水沙灾害区域,为山洪水沙灾害的风险评估提供依据。

岷江上游汶川地震前后泥石流易发性评价

科学准确地绘制泥石流易发性区划图以及确定主控因子及其贡献率,是区域泥石流预警预报和风险管理的重要基础。文章以岷江上游为研究区,以小流域为评价单元,分别采用了5种机器学习模型构建了泥石流易发性评价模型,对汶川大地震前、后岷江上游泥石流易发性和评价因子贡献率进行了定量分析。结果表明:(1)集成机器学习模型的预测精度及受试者工作特征曲线下面积值均高于浅层机器学习模型,其中随机森林模型在地震前、后泥石流易发性评价中表现最优;(2)震前、震后泥石流发生率均随易发性等级的提高逐渐增大,且等级越高增量越大,各等级震后泥石流发生率均高于震前;(3)地震前、后侵蚀传递系数的贡献率均显著高于其他因子,与汶川大地震地震烈度空间分布特征叠加,加大了震后干流和支流泥石流由下游向上游发育程度逐渐降低的空间分布规律。

2008年M_(W)7.9汶川地震早期余震频度衰减速率空间分布特征分析

深入认识余震频度衰减及其影响因素对理解余震触发机理和震后应急救援具有重要意义.然而,由于强震后余震数量庞大,波形相互叠加导致了目录中余震缺失,进而影响了余震频度衰减速率的估计.本研究采用模板匹配技术对2008年M_(W)7.9汶川地震后约50天内连续数据进行扫描,检测余震数量约为模板地震数量的5倍,完备震级由M3.0降低到M2.3.根据余震沿映秀—北川断裂走向优势深度分布的变化,以映秀、汶川、茂县、北川、南坝为界,余震活动大致可分为6个区域.本研究利用最大似然法分别计算了各个区域的余震频度衰减速率,结果显示:以茂县、青川为界,余震频度衰减速率表现出映秀—北川断裂西南段较快、中间段居中、东北段较慢的特征.将余震频度衰减速率和余震空间分布、断裂类型、震后形变、同震形变等进行对比分析,本研究得到以下结论:1、余震频度衰减速率分区与断裂类型分区吻合.其中,映秀—北川断裂西南段余震频度较快衰减速率区域断裂以逆冲为主,中间段为经过各种震源机制类型交替出现的过渡带,映秀—北川断裂东北段余震频度较慢衰减速率区域断裂以右旋走滑为主;2、余震频度衰减速率西南段较快、东北段较慢的空间分布特征与震后形变特征相一致;3、余震频度衰减速率与同震形变相关性不强.结合本研究观测到的同震滑移量较大区域余震分布较少、部分区域余震数目和震后形变空间分布一致性等特征,我们推测汶川地震早期余震可能主要与震后余滑相关,余震频度衰减速率的空间分布差异主要与不同类型断裂震间滑移速率不同相关,震间滑移速率较快的区域余震频度衰减速率较快及震后形变较大.

联合无人机光学与机载LiDAR在高位滑坡要素识别中的应用:以川西汶川龙溪沟滑坡为例

高位和高隐蔽性滑坡调查人力难至、效率低下且安全风险大,利用无人机光学和机载LiDAR等航空遥感技术进行调查识别能够有效克服该问题,已成为当前研究应用的热点。目前多数研究与应用以宏观调查和解译为主,针对滑坡拉裂缝、滑坡壁等发育要素的精细化识别和量测研究较少。为进一步细化无人机光学和机载LiDAR识别的滑坡要素解译特征,提高该技术的综合应用效果,本文选取川西地震活跃区的汶川龙溪沟高位滑坡为示范,采用无人机摄影测量、机载LiDAR、解译对比与空间测量以及实地调查复核等方法,提取了28条拉张裂缝、2条剪切裂缝、8处下挫陡坎、2条滑坡壁、5条前缘边界、5个次级变形体,基于滑坡要素排列组合划分了2个次级滑体、4个变形区。野外验证结果与室内解译高度吻合,证明了该方法的可靠性和准确性。研究成果总结对比滑坡要素在不同数据上的色调、纹理、光谱差异,探索联合无人机光学与机载LiDAR的滑坡要素“色调-纹理-图谱”协同对比提取方法,阐述了高位滑坡“先解译要素再分区组合”的精细识别过程。研究成果可为其他高危高位滑坡的精细化识别研究及防治应用提供技术参考,具有应用推广价值。

汶川强震区震裂山体分布特征与成灾模式研究

为研究2008年汶川8.0级地震强震区震裂山体灾害的分布特征及其成灾模式,首先基于植被退化趋势法和全球地表类型覆盖图等多源数据融合方法对研究区震裂山体进行识别,建立了124处典型震裂山体灾害点数据集。分析表明:震裂山体分布特征与地震的峰值加速度(PGA)等值线和断层距呈现高度正相关性,受高程放大效应和地形影响,85.48%的灾害点发育于泥石流沟域内,同时94.35%的震裂山体来源于同震滑坡后缘的持续变形;震裂山体主要成灾模式包括高位震裂山体高速崩滑碎屑流、高位震裂山体崩滑铲刮侵蚀型泥石流和高位震裂山体多点崩滑堵溃型泥石流三种灾害链。研究结果对强震区震裂山体灾害的全面识别和综合防治及强震区工程规划具有一定参考价值。

四川汶川—茂县河谷地区土地质量地球化学评价

对四川汶川—茂县河谷地区优选耕地区开展了土地质量地球化学评价工作,结果表明,研究区土壤环境质量总体以无风险土壤为主,占研究区总面积的95.47%。土壤养分总体呈丰富和较丰富状态,仅磷和钾在局部地区较缺乏;土壤环境质量整体良好;研究区土壤质量以优质土壤为主,占研究区总面积的86.69%;研究区绿色食品产地、绿色富硒土地资源较丰富,分别有4971.7和238.3 hm^(2)。土地质量地球化学评价成果对土地利用、规划布局、发展现代农业、耕地保护等方面具有重要指导意义。

不同特征选择方法于区域地震滑坡危险性预测结果的差异性分析——以汶川地震区为例

区域性地震滑坡危险性评估模型是一个用于评定特定地区在地震发生时滑坡概率及其危害程度的关键工具。目前,以机器学习为代表的数学建模方法成为了构建该评估模型的主要手段。但是,由于影响因子自身的复杂性与多样性所产生的评估模型预测结果的差异性这一问题却少有研究。此次研究结合汶川地震区内11个影响因子,分别运用相关性系数、主成分分析及Gini指数三种特征选择方法形成三类数据集。结合人工神经网络模型构建了该区域地震滑坡危险性评估模型,并详细地分析了上述三类方法形成的数据集构建的评估模型于预测结果的差异性。结果表明:基于主成分分析法形成的数据集构建的评估模型,对于非常高危险性等级区域的划分精度最高,并且,频率比精度达到了92%,ROC曲线的预测精度达到了93.3%,预测精度均为三组评估模型中的最高值。此次研究旨在为相关研究人员在地震滑坡危险性评估模型的构建方面提供一定的思路,并为后续综合多个地震区、多组特征组成的不同维度的数据集构建一个具有普适性的特征选择方法提供一定的理论基础。

汶川Ms 8.0大震前特征地脉动与台风差异分析

文章利用我国15个宽频带数字台网记录的连续波形资料,分析了汶川8级特大地震震前地脉动波形。对比震前1~2天的周期变化,发现了几种低频特征地脉动波形,分别为:特征地脉动(I) (3~6秒)、特征地脉动(II) (20~30秒)、特征地脉动(III) (30~50秒)。特征脉动波与其它天然小震、远震波形及台风引起的脉动波(7~10秒)相比,均有明显差异。针对特征脉动波进行了周期、波长及振幅的量取,计算分析后表明这些特征脉动波之间能量差别很大,其中特征地脉动(I)、(II)和(III)最大振幅分别为正常脉动波的10−2、10−9和10−23倍。将四川及周边主要台站震前2小时,相隔10分钟记录的特征脉动波在地图上标出后,表现为在震中附近随时空连续变化的波动异常现象,并于大地震发生前一分钟沿发震断层出现明显分界线。特征脉动波时空动态分析可能提供重要的震前信息。

国家公园巡护线上的“女哨兵”——记大熊猫国家公园汶川管理总站女子巡护队

“装备都检查好,我们准备出发!”循着这声爽朗干练的口令看去,一支身着“迷彩服”的女子小队,正准备开始在深山密林里巡护的新的一天。登山杖、干粮、救护绳、纸笔、红外相机、通讯设备等装备常伴其身,虽臂膀柔弱但步履始终坚实,她们,是大熊猫国家公园汶川管理总站女子巡护队。

巡护国家公园的“女哨兵”——记大熊猫国家公园汶川管理总站女子巡护队

“装备都检查好,我们准备出发!”循着这声爽朗干练的口令看去,一支身着“迷彩服”的女子小队正准备开始在深山密林里新一天的巡护。登山杖、干粮、救护绳、纸笔、红外相机、通讯设备等装备常伴其身,虽臂膀柔弱但步履始终坚实。她们是大熊猫国家公园汶川管理总站女子巡护队。

2008年汶川和2013年芦山地震触发滑坡全景回顾与比较分析

为给地震触发滑坡的防灾减灾救灾工作提供支持,需全面掌握地震同震滑坡的发育与分布特征。基于文献调研、高分辨率卫星影像与超高分辨率无人机航空影像目视解译,结合野外调查验证,以2008年汶川和2013年芦山2次地震触发的滑坡为例,介绍典型滑坡、同震滑坡数据库、滑坡分布规律等的研究情况。结果表明:汶川地震触发的滑坡数量多、分布面积广、规模大、危害严重,芦山地震触发滑坡的数量约是汶川地震的1/9,面积约是1/60,体积约是1/150,分布面积约是1/20;这2次地震的标量地震矩比率与同震滑坡发育程度比率大体相当,表明这2次地震触发滑坡差异的原因主要来自地震释放能量的差异;这2次地震触发滑坡的空间分布均呈现椭圆形展布的形态,且长轴与地震发震构造走向一致;同时,总结了汶川地震地壳抬升与同震滑坡导致震区地形变化的研究结果。

2008年汶川M_(S)8.0地震地表破裂带沙坝村吴家院一带几何结构变化特征研究

以往学者通常侧重于大尺度(数公里级别)的地表形态对大地震同震地表破裂的影响研究,而鲜有涉及短距离尺度(10~100 m级)的相关报道。本文基于2008年汶川M_(S)8.0地震地表破裂带沙坝村吴家院一带的几何展布样式与微地貌测绘,为回答短距离尺度是否存在显著的几何结构变化和探究其影响因素提供一个典型案例。具体通过无人机摄影测量技术及激光雷达技术精确的获取了该段落断层展布特征及近断层地形地貌数据,发现吴家院一带地表破裂带在西南侧地形相对稳定无起伏时,破裂带集中为一支断层,而往北东向延伸遇到地形起伏如负地形时,断层分叉为三支分支断层。上述研究结果表明局部范围内地形起伏可能会导致同震地表破裂发生分叉现象,单一断层可能弥散为多支断层。

汶川地震假玄武玻璃的特征、成因及其构造意义

富流体的断层泥是浅部地震断层带中的特征岩石。一般认为,地震过程中摩擦热会导致粒间孔隙流体热膨胀增压,形成同震断层弱化(热增压机制),从而抑制摩擦熔融的发生。然而我们研究发现,在2008年汶川大地震(M_(W) 7.9)中断层浅部发生了摩擦熔融。汶川地震发生一年后,我们在汶川地震断裂带科学钻探项目一号钻孔(WFSD-1)732.6m深处的断层泥中发现了厚度约2mm的假玄武玻璃(凝固的摩擦熔融物)。该假玄武玻璃形成的位置极浅,且产生于非固结的、富流体的断层泥中。从岩心来看,断层面可见镜面构造和同震擦痕。微构造分析显示,该假玄武玻璃主要由石英碎屑和由长石与黏土矿物熔融的非晶质基质组成,基质中发育众多不规则的微裂隙,并可见流动构造。化学成分分析显示,其基质富Ba且被重晶石(BaSO 4)小细脉切割,为同震及震后流体存在的证据。由于假玄武玻璃在流体存在的条件下会快速蚀变,且龙门山地区大地震复发周期为3000~6000年,因而这些完全未被蚀变的新鲜假玄武玻璃可能是最近一次大地震,即2008年汶川大地震的产物。针对钻孔中断层泥进行的高速摩擦试验,证实了在钻孔732m深度发生地震滑动的条件下确实会产生假玄武玻璃。因此WFSD-1钻孔732.6m的假玄武玻璃被认为是汶川地震的产物,代表了汶川地震主滑动带位置。这是首次在自然界中发现浅部含水断层泥摩擦熔融形成假玄武玻璃的实例,不仅对认识汶川大地震的发震机制、断层强度、应力迁移与破裂传播具有重要意义,而且有助于我们认识断裂带内浅部脆性区域的力学属性、岩石变形环境和变形机制,促进对地震滑动机制和破裂过程的认识。

汶川大地震同震滑坡复活变形特征研究

同震滑坡复活具有不确定性、隐蔽性强和区域分布面积广等特点,往往被忽视,容易成为防灾减灾的盲区。该文根据同震滑坡堆积物变形复活所处的坡体位置和主要诱发因素,将复活类型划分为坡脚侵蚀型和坡面降雨型,基于InSAR技术、无人机多期航拍和地面调查数据,分别对青林沟滑坡和沙坝村滑坡变形特征、过程、原因进行分析,坡脚侵蚀型主要以“沟道侵蚀—坡体滑塌—坡体后退”模式变形和复活;坡面降雨型则以“颗粒运移—下渗增强—颗粒粗化—滑面发展”模式变形和复活。将InSAR技术应用于同震滑坡大范围和长时间序列变形监测,不仅是同震滑坡变形和复活研究的有效手段,对于地质灾害评价、预测与防治也具有参考意义。

基于汶川地震前重力场与热场关联性分析的应力致热假说的野外证明

地震作为最严重的地质灾害之一,具有突发性和巨大的破坏性,开展地震监测预警工作具有十分重要的意义。地表热红外辐射增强的现象是普遍存在的中强地震前兆,目前已被作为地震监测预警与短临预报的重要参考信息。学者们对其产生的内在机理给出了多种解释。其中,应力致热假说已被广泛接受,并已在实验室的岩石力学加载实验中得到证实,即岩石受力挤压时升温、拉张时降温,但这种地壳的挤压拉张运动和热辐射异常间的对应关系能否在野外条件下被观测到,一直以来尚未有相关研究报道。为此,文中采用GRACE重力和MODIS热红外2种卫星遥感数据,以构造应力变化明显的大地震——汶川地震为时间节点开展应力致热假说的野外遥感验证研究。首先,借助GRACE卫星反演得到的地壳质量密度进行与热红外辐射增温的比对分析;然后,分别采用基于最大切应变的重力异常提取方法和原地温度法获得重力异常和热异常,并分别从时间尺度和空间尺度上检测震前重力异常和热异常的关联性,对二者与构造断裂带的空间展布进行一致性分析,得到以下结论:1)应力致热假说在野外条件下能够被遥感手段验证。地壳的升温区(热偏移指数为正)与挤压区(地壳质量密度增加)、降温区(热偏移指数为负)与拉张区(地壳质量密度减少)皆高度对应,二者正、负变化的一致性高达88.9%,这为应力致热假说提供了野外观测证据。2)震前重力异常和热异常的时空变化具有较强的关联性。在时间域上,重力异常和热异常具有较强的相关性,主要表现为在震前3个月,2种异常的强度同步出现了突增现象,并同时达到最大值。在空间域上,重力异常多出现在热偏移指数值的正、负值交界处,这表明重力异常和热异常的空间分布亦具有一定的关联性。此外,2种异常多次呈现出沿断裂带分布的现象,由此可知,二者与构造活动皆密切相关。

地震灾害伤亡人员快速评估研究——以汶川地震为例

地震发生后,要及时有效地进行应急救援,以减少破坏,防止破坏程度进步加大。作为地震应急响应级别启动的个重要因素,“人员伤亡”直接决定着政府地震应急响应启动级别。在实际应急响应中,由于突发性强,危害性大,地震往往造成路网,电网、通讯网络等基础设施的严重破坏,因为大家所熟知的地震“黑箱期”的存在,导致震害区的信息无法及时获取.

灾后重建绩效会影响官员晋升吗?——基于汶川地震灾后重建的考察

选人用人工作任何时期都在进行,而学界对官员晋升的研究大多停留在常态化的分析维度。为弥补这一不足,厘清非常态下的官员晋升规律,本研究聚焦汶川地震受灾区,搜集、整理出263位县级“一把手”数据来系统考察灾后重建绩效对官员晋升的影响。研究发现,经济重建绩效和社会重建绩效能显著增加县级“一把手”晋升概率,但对党政“一把手”晋升具有不同的影响机制,此外,良好的社会重建绩效能加快县委书记和县长的晋升速度。研究结果表明,“一把手”官员在重要关头、关键时刻的表现会成为上级部门干部任用决策时的考虑,这一发现拓宽了官员晋升的研究范畴,能为完善非常态时期人事管理工作提供一定启示。

汶川羌族志书与档案文献整理述要

文献资料尤其是志书与档案资料,对于廓清事物的历史发展路径具有重大的研究价值和借鉴意义。本文整理的川西羌族文献档案资料来源地为汶川县档案馆和雁门乡档案室,时间主要是新中国成立以来至“汶川大地震”后的汶川重建基本结束为止。这些档案文献资料是阿坝羌族自治州,尤其是汶川县、雁门乡自新中国成立以来的发展规划、措施采取、成果展现等内容的直接体现,是羌族传统文化变迁的政府意志体现,是川西羌族地区发展变迁缘由、路径、内容、结果、影响等诸多方面原貌立体呈现的直接依据,是羌族学术研究最直接、最可信的史实资料,具有较高的史料价值、社会价值和文献价值。

死生之间:灾害与仪礼--以5·12汶川大地震灾后为例

在灾后重建非常成功的“汶川经验”背后,灾害导致的巨大数量人员的遇难给灾区共同体社会所带来的精神性、心理性创伤仍需要时间来加以抚平,诸多仪式依旧维系着生者与死者的原有的社会性关系。在实际经验中,因遇难者遗体的集中埋葬、遇难地就地封存,使得原有的可以借助墓地、墓碑完成的生者与死者的对话关系无法成立,因此地域共同体社会中遇难者的非宗教性的悼念、追思等仪式得以强化。在此背景下,对遇难者的种种纪念仪式的再探讨也就变得十分重要。

中国特色韧性城市的经验探索与未来趋势——从唐山地震到汶川地震

城市作为人类生产生活的主要聚集区域,始终面临着地震、暴雨、台风等各类自然灾害的威胁,以系统的观点加强城市防灾减灾的研究,是土木工程学科所面临的重要课题。韧性城市作为近年来城市防灾减灾领域的新概念,是指城市面临各种自然灾害和人为冲击时,作为一个有机体能够保障居民基本生活的需求并迅速恢复其功能。该文以中国城市防灾减灾史中的2次标志性事件(唐山地震和汶川地震)为依据,通过对系列灾害调查报告的深入分析,以韧性城市的全新视角,详细梳理了2次灾害中城市破坏和恢复的全过程,进行了如下工作:1)从系统的层次重新定义了城市,界定韧性城市的基本概念和量化方式、基本维度和基本特征;2)明确城市灾后恢复的基本过程和功能恢复曲线;3)揭示城市灾后空间分布的异化现象与内在机理;4)讨论了城市生命线工程灾后恢复的基本过程和相互耦合现象;5)进一步明确未曾得到重视的特殊基础设施系统。该文不仅以事实为依据,系统总结了唐山地震和汶川地震中我国在城市防灾减灾领域的经验探索和巨大成就,同时亦可为未来建设有中国特色的韧性城市研究体系和实践体系,提供了有效借鉴。