2024年1月1日日本能登半岛7.6级地震:震源特征、灾害概况与应急响应

2024年1月1日,日本能登半岛发生7.6级地震,造成了重大人员伤亡与财产损失,本文利用震后3 d的信息,快速分析了此次地震的震源特征、受灾情况和应急响应工作。结果显示:(1)地震破裂方式为逆冲型,余震分布呈现NE向带状特征,范围约150 km;(2) GNSS观测到震中附近显著的W-WN同震位移,最大水平位移达1.2 m,两段断层反演模型能够较好地拟合观测数据;(3)震中附近观测到了较大的峰值地面速度(PGV)和峰值地面加速度(PGA),最大达到145 cm/s和2681 cm/s^(2),同时烈度达到日本标准最高值(7度),并且能登半岛附近绝大部分地区的烈度都在5强以上(日本烈度标准的从高到低第4档);(4)截至1月3日,此次地震已造成了日本石川县73人死亡,323人受伤,183栋房屋全毁或半毁,并引发了海啸、火灾、边坡破坏、道路受损等灾害链。最后,本文简要总结了针对此次地震的紧急救援、信息发布等灾害应对和管理措施。此项工作为理解地震机理、研究灾害成因以及开展有效应对措施提供了参考,为未来类似事件的处置提供了借鉴。

基于流体粒子分层统计算法的泥石流流速垂向非线性分布模型

泥石流断面内流速垂向分布是研究其流量、冲击力和沟床侵蚀过程的关键。然而,受限于测量装置布设条件,泥石流现场实测及水槽试验中常用的分层流速仪等设备仅能采集断面内少量样本点的流速数据,导致基于实测结果拟合回归的线性分布模型难以准确描述泥石流速度分布规律。对此,本文依托大比例尺泥石流水槽试验开展研究,利用所构建的基于HBP本构的光滑粒子流体动力学(SPH)数值模型反演泥石流三维动力过程,通过分层统计算法对大量粒子速度数据进行分析处理,获得了断面内速度垂向分布规律,并据此提出了基于对数函数的泥石流流速垂向非线性分布模型。为验证所提出模型的准确性,利用其他多组水槽试验数据进行了对比分析,结果表明,本文提出的对数分布模型比传统线性分布模型能够更准确地拟合速度剖面,并在模型参数敏感性方面具有更强鲁棒性。

GPS资料反映的日本东北M_W9.0地震的孕震特征

在对海洋板块俯冲型地震孕震模式的分阶段变形特征进行分析的基础上,结合同震位错反演结果分析了MW9.0级地震的同震变形特征,分析过程中通过精度检验讨论了该反演结果的可靠性.通过对震前和同震GPS结果的对比分析,讨论了二者的差异性.GPS应变(率)结果表明,震前日本岛应变积累主要反映了太平洋板块和菲律宾板块的俯冲作用,同震结果表现为指向震源方向拉张应变的释放,对日本岛的主要影响区域介于35°N和43°N之间.震前和同震GPS剖面结果反映的变形特征具有互补性,但量值相差上百倍.震前的GPS速度、应变率剖面和时间序列结果表明靠近日本岛东海岸一侧可能存在变形趋于极限现象.通过对此次地震可能前兆的分析表明,中长期预测方面、震前GPS时间序列的趋势性偏离、前震活动、震源区b值降低等现象在一定程度上反映了此次地震的孕震特征.

地震引起的边坡灾害风险分析实用技术(英文)

提出和讨论在由地震引起的边坡灾害风险分析中的一些实用技术和方法,给出频度分析和影响分析中的具体步骤。为使蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟法更加容易和更加有效,首次提出"临界线"这一新的概念。在计算边坡破坏概率时,只要求计算模型的"临界线",不用对每一个随机采样点进行安全分析。在评价边坡破坏后可能引起的经济损失影响分析中,关键在于如何正确估计从边坡流下的土石运动速度、到达范围及堆积形状等数据。提出用DDA模拟来解决这一问题,因为DDA模拟不仅可以计算复杂边坡模型的破坏概率,而且可以得到该边坡破坏后从边坡流下的土石运动特性。对一些已破坏边坡的DDA模拟结果表明,计算出的土石运动特性与实际结果基本吻合。因此,提出的方法可适用于地震引起的边坡灾害风险分析。

地震引起的边坡灾害风险评估(英文)

2005年日本福冈县7级地震引起大量边坡破坏。震中附近的志贺岛的环岛公路由于其上方边坡崩塌导致交通中断达1.5 a之久。其原因是崩塌边坡上方出现了较大的沉降裂缝,有可能受将来的暴雨或地震的触发再次导致边坡崩塌。根据钻孔资料及实验室实验结果,对该边坡未来可能发生的崩塌规模产生3种意见:小规模表层崩塌(A)、中规模中层崩塌(B)及大规模深层崩塌(C)。而边坡修复费用则根据所想定的可能崩塌规模从几千万日元到几十亿日元不等。为了合理决定对策规模,对3种可能的崩塌规模分别进行风险评估。结果表明,大规模深层崩塌(C)由于发生概率较小使得其风险远远小于小规模表层崩塌(A)和中规模中层崩塌(B),因而在修复中可以不予考虑。另外,虽然小规模表层崩塌(A)和中规模中层崩塌(B)的风险相当,但考虑到对策效果(加固后的风险减少与投入的加固资金费用之比),认为以小规模表层崩塌为对象制定修复计划较为合理,但在部分区域可考虑有关针对中规模中层崩塌的对策。本提案被相关部门所采用。

地震与降雨耦合作用下区域滑坡灾害评价方法

基于莫尔–库仑破坏准则,通过引入地震动惯性力和地下水位系数,推导地震与降雨耦合作用下的滑坡安全系数计算公式。提出应用滑坡体物性、几何参数频度分析和蒙特卡罗模拟联合求算滑坡滑动概率的思路,建立综合坡度、土体类别、地震动强度和地下水位系数等因素的滑坡滑动概率理论判定矩阵。利用计算获得的特定研究区内不同强度地震动的重现概率,可将该矩阵转化为不同复发年限内实际地震发生条件下滑坡滑动概率的理论判定矩阵。依据2类理论判定矩阵,结合GIS技术、数字地质图和高精度DEM数据,即可实现地震与降雨耦合作用下区域滑坡灾害的概率性评价;以日本北九州市为例,给出应用该方法评价区域滑坡灾害的概率性预测结果。

基于HBP本构模型的泥石流动力过程SPH数值模拟

本构模型是描述泥石流流变特性的关键,也是决定其动力过程数值模拟准确性的核心问题之一。泥石流流体属多相混合物,现有的研究已证实其存在剪切增稠或剪切变稀的现象,传统基于Bingham及Cross线性本构关系的数值模型难以准确描述泥石流流变特性。文中探讨了Bingham模型在低剪应变率下的数值发散问题,在光滑粒子流体动力学(SPH)方法框架上建立了整合Herschel-Bulkley-Papanastasiou(HBP)本构关系的稀性泥石流动力过程三维数值模型。相比传统基于浅水波假设的二维数值模型,所述方法从三维尺度建立SPH形式下的泥石流浆体纳维-斯托克斯方程并进行数值求解,可获取泥石流速度场时空分布及堆积形态,同时采用HBP本构关系描述泥石流流变特性,能在确保数值收敛的前提下反映泥石流流体在塑性屈服过渡段及大变形状态下应力-应变的非线性变化。为验证提出方法的合理性,结合小型模型槽实验观测进行了对比,结果表明数值模拟与实测结果基本吻合。

任意多面体重心及积分的精确算法

通过对三维单纯形积分公式的分析给出了其伪代码实现,并结合具体实例描述了其求解过程,给出了任意形状多面体重心计算方法。利用上述算法,对比了中空规则形状多面体重心的计算值与理论值差异,分析了不同边长比(10-4—104)情况下计算值与理论值的差异,讨论了计算结果的精度。通过非规则形状多面体重心计算结果的稳定性分析,讨论了单纯形积分的普适性特征。结果表明,积分和重心的计算值与理论值的相对误差约为10-15—10-14,图形条件对积分结果的影响极小且不存在系统性。因此,单纯形积分结果具有高度的稳定性和精确性。

同震崩塌滑坡的光学遥感影像多特征融合解译方法

同震崩塌滑坡的解译及定位是震区灾后恢复工作中需要重点解决的问题,如何在灾害快速、自动解译的基础上,不断提高解译精度,是目前同震崩塌滑坡解译的研究热点之一,也是促使地质灾害早期识别向智能化、科学化发展的必要前提。文章在团队前期所提出的遥感影像局部阈值二值化方法的基础上,针对同震崩塌滑坡解译结果假阳率偏高的问题,分析了假阳性地物的光学和几何特点,提出了融合目标区域光学影像灰度特征、区域坡度信息、NDVI指数特征及解译地物主轴特征的同震崩塌滑坡多特征融合解译方法。为验证所提出模型的准确性,以2014年云南鲁甸地震龙头山镇为研究区,利用震后获取的高分一号(GF-1)卫星影像数据及数字高程模型对该同震崩塌滑坡进行了解译识别,结果表明,文中提出的方法准确解译出了同震崩塌滑坡区域,并有效去除了假阳性地物干扰,提高了解译精度。

基于GIS和数量化理论Ⅱ的滑坡危险性预测

使用传统的数量化理论可以把定量和定性的指标结合起来综合判断滑坡发生的危险性,而这些方法在实际应用时面临的问题是如何高效率和高精度地定量把握各种滑坡影响因素的空间分布(如地质、倾角、土地利用、地形起伏、汇水面积等)。提出基于GIS的空间数据输入方法,通过矢量数据和栅格数据变换来快速高效地解决数据的准备问题,同时制作接口将这些数据输出,提供给数量化理论进行计算,并把结果反馈给GIS进行区域滑坡灾害预测图的制作。通过上述方法可以大大提高效率以及灾害预测图的准确度。该方法实际应用于日本熊本县水俣市地区得出的结果,证实提出的方法只需要传统方法所需时间的1/10就可以高精度地完成区域滑坡灾害预测图的分析计算和制作工作。

以倾斜固体潮探测地壳内的应变积累

我国川滇交界区是大地震的多发区,本文利用该区7个基本台多年观测资料,以倾斜固体潮振幅因子γ值采探测地壳内的应变积累。发现该区M_s>5地震事件通常是在γ值出现异常后发生。根据时空立体模型可大致了解应变积累的迁移趋势,从而可对该区未来的大地震地点进行预测。

全面发展 茁壮成长

超常儿童邝亚南,女,现年十三岁,河南新乡师院附属中学高中二年级学生.她七岁开始上学,仅用两年半的时间,学完一般儿童要学五年半的课程,以优异的成绩跳级到初中学习.在初中又学习两年半,80年8月报考高中,在758名考生中,她名列第三,考上了省直重点高中.通过多年的了解,我们认为邝亚南是一名德、智、体全面发展的超常儿童.为总结教育经验,探讨儿童成长的规律,我们根据几年来的追踪研究,进行一次初步的总结.

男女学生智力差异试析

男孩聪明,还是女孩聪明?这是一个有争议的问题.许多教师反映:小学女生聪明,学习成绩优于男生,高中时男生聪明,学习成绩优于女生,考上大学的男生多于女生.探讨男女学生智力差异及其与学习的关系,对改进教学工作,提高教育质量,为四化培养人才有重要意义.近来我们采用“全国超常儿童研究协作组”设计的智力测查方案,对新乡市部分幼儿园、小学和中学中的433人进行了智力测查,其中男生233人,女生200人,总共测查1657人次.并统计了被测查者的学习成绩.本文想根据这次统计的测查资料和周口市张华倩同志的实验材料(张华倩同志测查了3—11岁的儿童200人,其中男孩100人,女孩100人,共测查930人次)进行对比分析,具体探讨一下男女儿童的智力差异问题.

边远贫困山区开展白内障复明手术的体会

黎平县位于贵州省的东南部,是与湖南、广西三省交界的少数民族边远贫困山区,交通不便。为防盲治盲,我所在艰难困苦中,创造条件开展白内障复明手术。在黎平县抽样调查5887人,白内障病人占0.92％。

堰塞坝稳定性评价方法及灾害链效应研究进展

堰塞坝及其溃坝问题是当前的研究热点，因坝体形成过程特殊、组成材料不均、内部结构复杂且外部形态迥异，导致其与人工土石坝存在较大差异，目前仍缺乏有效的寿命过程分析和可靠的稳定性快速评估方法。

堰塞坝稳定性评价方法及灾害链效应研究进展

堰塞坝及其溃坝问题是当前的研究热点,因坝体形成过程特殊、组成材料不均、内部结构复杂且外部形态迥异,导致其与人工土石坝存在较大差异,目前仍缺乏有效的全寿命过程分析和可靠的稳定性快速评估方法。在全面综述堰塞坝形成条件、稳定性分析、溃坝机制及灾害链效应等国内外研究进展的基础上,通过案例汇编,建立含全球1 328例堰塞坝的大型数据库,探究堰塞坝的成因、触发因素、方量分布、形态特征、寿命规律及多参数间的内在关联性。进一步地,基于逻辑回归原理,建立坝长、坝宽及堰塞湖库容三参数预测模型,提出堰塞坝稳定性快速评估方法。最后,从灾害链的视角,指出当前研究存在的主要问题和下一步重点研究方向。研究表明:堰塞坝的方量、寿命和稳定性,与其触发因素和成因密切相关;提出的三参数快速评估方法,能够较准确地预测坝体稳定性;堰塞坝灾变全寿命过程模拟与预警系统开发是未来重点发展方向。研究结果为高山峡谷地区滑坡堵江灾害链预测、堰塞坝应急抢险地质处置及区域防灾减灾规划提供有益参考。

基于局部凸分解的一般多面体接触搜索方法

为解决任意形状多面体非凸角接触不确定性问题,提出一种较易实现的多面体局部凸分解方案,沿各凹二面角的延伸平面角将任意角分解为凸子角集。采用该方案拓展的一般多面体进入面接触搜索方法具有普遍意义,实现了三维非连续变形分析法(DDA)一般多面体接触计算的功能。最后,拓展后的三维DDA程序展示了一般多面体局部凸分解、接触搜索与计算及碰撞接触力学行为分析方面的强大能力,验证了该方法的正确性和稳健性,表明拓展后的三维DDA程序可用于复杂的多面体块体系统力学行为分析。