积石山地震诱发金田-草滩村滑坡-泥流灾害链过程与成因

2023年12月18日23:59在甘肃省积石山保安族东乡族撒拉族自治县发生6.2级地震,地震在青海省民和回族土族自治县中川乡金田及草滩村引发了一处滑坡-泥流灾害链事件.利用无人机摄影测量、激光雷达扫描和电阻率层析成像等技术,结合详细现场调查及访问对该灾害链事件展开勘查分析,发现地震诱发台塬面下饱水黄土层液化是本次灾害链的主要原因.该饱水黄土层的形成与区域长期的农业灌溉有关,冬季地下水出口被冻结导致的地下水位上涨增加了液化的可能性.黄河上游类似中川乡地质地貌条件的引水灌溉区域有很多,未来地震条件下发生区域液化滑坡-泥流灾害链的风险性极高.

甘肃积石山Ms 6.2地震次生地质灾害分布规律与发育特征

地震是诱发山区地质灾害最主要的原因之一.受发震构造、岩体强度、地貌形态等的综合影响,地震诱发的次生地质灾害通常具有显著的分布规律和发育特征,揭示该规律对抗震救灾和风险评估具有极为重要的支撑作用.2023年12月18日23:59,甘肃省积石山保安族东乡族撒拉族自治县发生Ms 6.2级地震,在甘肃省和青海省造成严重的人员伤亡和财产损失,地震导致部分在册地质灾害隐患点危害加剧,同时诱发大量新生地质灾害,以崩塌、滑坡、泥石流为主要类型.震后,通过快速的遥感解译和实地调查,获取了此次地震次生地质灾害隐患数据集,结果显示地震导致新生崩塌灾害多于滑坡,而诱发滑坡数量相对较少,加剧泥石流的数量不多;空间特征表现为受逆冲构造“上下盘效应”和软弱黄土地质环境的显著控制;地貌条件,尤其是坡度、坡向和相对高差显著影响同震灾害的空间分布.

基于GMS的三维地质建模与地下水数值模拟——以永靖县黑台为例

在总结三维地质建模与地下水数值模拟常用软件基础上,选用GMS软件,在黄土台塬灌溉典型区域甘肃省永靖县黑台,开展三维地质建模,结合研究区内部钻孔、边界高程、地层高程数据等基础资料,建立实体地层模型,利用建模结果,综合台塬水文地质条件,建立水文概念模型与数学模型,使用软件内MODFLOW数值计算方法,在高密度电法反演地下水位信息验证下,获得研究区地下水数值模型.结果表明,模拟所得三维地层模型有很好的可视性,能直观展示研究区地层分布情况;地下水水位值与高密度电法反演地下水位分布在台塬中部地下水位有很好的对应关系.

基于微动勘探技术的断裂带堆积层滑坡滑动面提取分析

选择舟曲县东山镇牙豁口滑坡作为研究对象,采集滑坡体的微动信号进行后期处理,通过与钻孔数据对比发现,单点反演获得的S波速度结构与视S波速度剖面均能清晰显示滑动面位置.微动探测结果显示新滑坡的滑动面埋深在10~35 m,平均埋深为9.1 m,钻孔揭露新滑动面平均埋深为10 m;微动探测结果显示老滑坡滑动面埋深在15~52 m,平均埋深为19.6 m,钻孔揭露新滑动面平均埋深为20 m.测试不同的采集时间、不同频率的检波器对探测深度和精度的影响,发现对该类滑坡应选取三重圆台阵, 4.5 Hz检波器, 90 min的采集时长.表明微动勘探方法是探测断层破碎带堆积层滑坡滑动面的一种有效方法,对于白龙江流域广泛分布的断层破碎带堆积层滑坡滑动面的探测,具有很好的技术优势以及应用前景.

中巴经济走廊地质灾害研究进展与展望

中巴经济走廊(CPEC)是连接中国与南亚、西亚的重要通道.CPEC北部大部为青藏高原、帕米尔高原山区,具有独特复杂的地质结构、活跃的构造运动、多样的地形地貌、多变的环境气候背景.CPEC内滑坡、泥石流及冰川跃动等相关灾害多发,影响着CPEC的安全建设和运营,面临巨大风险和挑战,地质灾害亦给当地社会和人民带来巨大损失.本研究系统总结了CPEC滑坡、泥石流及冰川相关灾害识别编目及成因、地质灾害评价、灾害防治与减轻等方面研究现状.针对当前研究存在的5点不足:孕灾背景研究较为薄弱、灾害早期识别有待进一步加强、灾害特征与机制揭示不够深入、灾害评价及方法有待发展、地质灾害综合防治有待提升等,提出相应建议.提出三方面展望:开展CPEC环境地质普查、地质灾害详查,建立完备的地质灾害本底数据;促进建立适于CPEC的地质灾害空天地联合监测识别技术体系,促进卫星数据共享体系升级;开展系统全面的地质灾害防治、风险评价、减灾与灾后恢复研究等.

白龙江流域滑坡泥石流灾害研究进展与展望

白龙江流域地处青藏高原、黄土高原、四川盆地交接处,我国东西南北向地震带从此交汇通过,此处构造复杂、山高坡陡、沟谷深切、软岩广布,且多暴雨,是我国四大滑坡、泥石流灾害高发区之一。基于实地调查研究、并结合现有资料和研究成果,总结分析了白龙江流域滑坡、泥石流的分布特征、形成条件、成因机理、监测预警、防治措施等多方面进展及不足,推进该流域地质灾害研究,支持当地防灾减灾建设。

天水市椒树湾、泰山庙滑坡研究

本文在对天水市椒树湾、泰山庙滑坡详细勘探和大量室内试验的基础上,论述了滑坡的性质、特征和产生原因,提出了滑坡的整治原则和方案,这对天水市广泛发育的同类滑坡的防治工作具有一定的参考价值。

皋兰山三台阁滑坡特征及形成机理

本文在对皋兰山三台阁滑坡详细勘探和大量室内试验的基础上,论述了滑坡的性质、特征、发生原因及形成年代,得出三台阁二个古滑坡是在4000—6000年前产生在巨厚层黄土内部的大型黄土滑坡,滑坡发生后滑体完全脱离了黄土滑床,并沿下部基岩斜坡继续滑动,将一半滑体滑入了当时流径坡脚的黄河,其后在古滑坡体上又发生了两期规模较小的次一级滑动。经计算在正常条件下这些滑坡均属稳定,但在8度地震条件下滑坡各部均不稳定。

人工神经网络在滑坡敏感性评价中的应用

以边坡为基本研究单元,经过主成分分析和独立性检验得到白龙江流域对滑坡形成贡献最大的6个因子:人口密度、坡度、坡向、断裂距离、岩性和高程.使用人工神经网络对白龙江流域进行滑坡敏感性评价,采用ROC曲线对模型精度进行验证.研究结果表明,人工神经网络能有效地对该区域进行滑坡敏感性评价,且能将研究区划分成5个区:极低危险区、低危险区、中等危险区、高危险区、极高危险区,各区面积占研究区面积的比例分别为9.53%,41.46%,12.12%,25.33%,11.58%.

白龙江流域基于GIS与信息量模型的滑坡危险性等级区划

利用Rivertools提取流域边界,基于野外调查及在前人研究基础上,选取起伏度、坡度、坡向、岩性、降雨、植被覆盖、土地利用等11个与滑坡发生相关要素作为危险性评价因子.在GIS环境下,采用经验似然比的数据分类方法,运用信息量模型,绘制了研究区的滑坡灾害危险性等级区划图,最后利用15个活动滑坡对模型精度进行检验.研究结果表明:根据区划图,白龙江流域可分为5个区域:极高危险区、高危险区、中等危险区、低危险区、极低危险区,所占研究区面积比例分别为21%,26%,37%,11%,5%.活动滑坡都位于等级很高和高的区域内,说明模型评价结果与研究区实际情况吻合.

基于面向对象分类法的高分辨率遥感滑坡信息提取

运用面向对象分类法中的基于监督分类和基于规则的滑坡识别方法,选择合适的特征属性,利用Aster和Geoeye的融合影像对构林坪流域进行滑坡信息提取,并对分类结果进行精度评价和比较.结果表明:基于监督分类的滑坡信息提取总体精度为66.58%,Kappa系数为0.65,具有较高的分类精度;基于规则的滑坡信息提取方法也取得了84.7%的识别结果,但是区域特殊地形地貌和引发滑坡因子的复杂性导致了72.6%的分歧因子.总体上基于面向对象分类法的高分辨率遥感滑坡信息提取在白龙江流域具有良好的适用性.

基于现场渗透试验的黄土滑坡体入渗特性

以天水市廖集村滑坡为例,分别在滑坡体后缘、中部和前缘部位进行原位双环渗水试验,获取渗透系数和稳定渗透深度定量指标来表征滑坡体不同部位的渗透能力,研究滑坡中水的主要入渗途径.结果表明:试验区域的渗透系数为1.00×10^(-3)~1.00×10^(-4)cm/s,为中等透水,入渗深度在2 m以内,滑坡体不同部位渗透性能存在较大差异,滑坡体后缘渗透系数是前缘的约12倍,原因是滑坡体后缘土层具有粗颗粒含量高且不均衡的级配特点和土层疏松的密实度特性.由高密度电法结果配合野外勘察发现,滑坡体中的水来自降雨直接入渗的贡献很小,裂隙分布位置与地下水分的赋存状态有极大相关性.雨水由裂隙快速进入坡体才是降雨入渗的主导方式.

逻辑回归与支持向量机模型在滑坡敏感性评价中的应用

白龙江流域是我国滑坡泥石流灾害四大高发区之一,进行该区域滑坡敏感性评价,能够为决策者在灾害管理和设施建设规划方面提供帮助,对区域防灾减灾具有重要指导意义。本研究采用边坡单元为基本研究单元,在野外调查及前人研究基础上,选择控制该区域滑坡发育的19个要素作为影响因子;经过主成分分析和独立性检验得到该区域对滑坡形成贡献最大的6个因子:高程、坡度、坡向、岩性、断裂距离和人口密度;分别使用二元逻辑回归模型(LR)和支持向量机模型(SVM)对该区域进行滑坡敏感性评价;最后,采用ROC曲线对模型精度进行验证。研究结果表明,两模型各能将38.76%、14.48%、9.40%、11.28%、26.07%和13.49%、21.61%、8.17%、26.70%、30.04%的边坡单元分别预测为极高危险区、高危险区、中度危险区、低危险区和极低危险区;精度验证结果表明两种模型均能有效地进行该区域滑坡敏感性评价,并且支持向量机模型具有更好的分类能力、预测精度和稳定性。

基于地质灾害的陇南山区生态风险评价——以陇南市武都区为例

陇南山区地质构造活动强烈,频繁的地质灾害对生态环境和生态安全构成严重威胁。分别以陇南市武都区的主要地质灾害(滑坡、泥石流和地震)和景观类型为风险源和受体,以景观结构指数和易损性指数作为评价指标,构建生态风险评价模型,进行生态风险特征评估。结果表明:武都区生态风险特征的分布主要受地质灾害风险分布和景观格局的影响,人类活动、植被覆盖度和海拔梯度也是重要的影响因素。极高风险区和高风险区主要集中分布在东江镇以东的白龙江沿岸及整个白龙江南岸、安化、马街、汉王和两水镇北部等地;低风险区和较低风险区主要分布在武都区东部和南部以及西部和西北部区域。基于景观结构的多风险源生态风险评价对于区域生态风险管理具有重要的现实和指导意义。

“7·22”岷县漳县地震地质灾害分布、特征及与影响因子间关系分析

2013年7月22日在甘肃省定西市岷县、漳县交界处发生了M S6.6级地震。此次地震造成了大量房屋、基础设施破坏以及人员伤亡,并诱发了一系列的滑坡、崩塌、不稳定斜坡等地质灾害隐患。通过现场调查和分析,对此次地震地质灾害隐患类型、分布与主要特点进行概括。利用边坡地质灾害数量和面积发育率两个统计指标,对受灾最为严重的岷县灾区的地震地质灾害分布与地形、地质、地震因子变量间关系进行分析,结果表明:(1)地震地质灾害隐患在高程为2200～2800m范围内集中分布,在0°～15°缓坡内分布最多,坡向为S、SW和W的斜坡在地震作用下易诱发地质灾害,坡位为中坡的边坡内分布地质灾害数量最多;(2)软弱岩层在地震作用下易发生地质灾害,区内泥盆系和二叠系板岩、灰岩岩组内分布近50%的地质灾害,面积发育率最大的则为新近系中厚层软弱泥岩、砂岩岩组。地质灾害主要沿发震断裂通过或距离较近的地方成片集中分布,地质灾害主要分布在距离发震断裂20km以内的范围内;(3)震中距和PGA与地质灾害数量对应关系不明显,但是面积发育率整体趋势是随着震中距增加而减小,随着PGA增大而增加;地质灾害易发程度随烈度增大而增强;(4)越靠近公路和河流,地质灾害越易发生,集中分布区间分别为距公路0～800m和距河流0～600m。

汶川地震对白龙江流域地质灾害的影响——以武都区构林坪为例

选取位于白龙江地质灾害最严重的中游区域,且受人类影响较弱的典型泥石流沟构林坪为例,基于SBAS InSAR技术监测分析2008年"5.12"汶川特大地震前后该流域的地表形变特征.研究发现横穿该流域上下游分界处的迭部-白龙江断裂自2008年前以8.0 mm/a的相对速率稳定抬升,在震后迅速增至11.5 mm/a.根据资源卫星、Geoeye,SPOT影像调查资料,与InSAR结果相应,该流域地质灾害的增幅明显上升.地震对地质灾害的作用表现为直接激发作用和潜伏后发作用,在白龙江流域,汶川地震不仅直接引发大量次生地质灾害,还使该流域的岩土结构、强度等遭到破坏,孕育大量潜在灾害,使该地区地质灾害长期并将会频繁发生,次生灾害的分布具有"上盘效应"和沿断裂带集中分布的特点.

白龙江流域泥石流沟土体渗透特性及其受植被影响

选取白龙江流域典型泥石流沟不同类型土体进行野外原位渗透试验,结合土壤性质及植被因素对土体的入渗特征进行比较分析,认为人类活动使得土体的内部结构和渗透特性发生了极大变化,改变了土体在降雨过程中强度的变化规律以及地表径流过程、加剧了流域泥石流的形成.结果表明:土体的有机质和黏粒质量分数与土体的入渗率有较好的负相关关系;林地对改善土体性质有较好的作用,大大提高了土体涵水能力,且随着海拔升高作用更明显;干枚岩斜坡和黄土斜坡的入渗特征有明显的差异性,在降雨过程中千枚岩斜坡几乎不会产生明显的地表径流,而是在降雨达到一定程度后土体强度破坏而以浅层滑坡形式向下滑动,黄土斜坡则很快产生地表径流,以坡面泥流的形式为主沟泥石流的形成提供黏粒和水体.

人类活动对地质灾害的影响--以甘肃省武都区为例

随着人类活动的不断加剧,重大地质灾害事件不断发生,使灾区人民生命安全受到严重威胁,对灾区社会经济的可持续发展也造成了巨大影响.以武都区为研究对象,通过实地勘察、走访群众、ArcGIS软件分析等多种方法,系统分析了人类活动对地质灾害的影响,提出了协调发展的原则性建议,强调了人地关系和谐的必要性.

SBAS-InSAR技术在天水市区地表形变监测中的应用

利用小基线集合成孔径雷达干涉测量技术,对覆盖天水市区的17景ALSO-PALSAR影像数据进行干涉处理,提取该区域2007年2月9日-2011年2月20日的地表年平均变形速率分布图,监测结果显示主城区处于基本稳定状态,变形区主要集中在市区周边区域,如皂郊镇、太京镇以及罗峪沟等地,主要的地表变形类型有滑坡、危险边坡和地面沉降等,平均变形速率为-34.0～41.6 mm/a.对研究区内6个变形区域进行实地调查并分析成因,验证了InSAR技术高精度、观测覆盖范围广的特点以及在开展区域地质灾害识别应用中的准确度,为区内地质灾害监测选点和防治提供科学依据.

ImageJ软件在泥石流固体颗粒分析中的应用

首次将ImageJ图像处理软件应用到泥石流固体颗粒的分析中,通过对固体颗粒边缘的识别,实现对沟道粗化层块石粒径的快速自动提取.以白龙江流域构林坪泥石流沟为例,使用该软件对构林坪沟沟道固体颗粒粒径和圆度进行计算,并对提取结果进行检验,结果表明ImageJ软件对固体颗粒粒径及圆度提取效果较好,可以为泥石流基础数据勘察提供新的技术与支持.