芦山地震触发次生灾害特点统计分析及规律预测

芦山地震后次生灾害造成大量的人员伤亡和财产损失,有效分析并预测芦山地震次生灾害规律将有助于灾区的灾害评价和灾后重建工作。震后,四川省国土局组织中科院成都山地所开展芦山地震次生灾害风险评估,本人作为项目组成员参与其中。本文利用芦山地震后四川国土部门和中科院山地所提供的灾害相关统计数据进行分析,发现庐山地震后次生灾害类型主要为崩塌、滑坡和泥石流等,达到灾害总量的99%,其中97%为小中型灾害。统计发现,地震各主要县市地质灾害密度差异较大,地震烈度等级越高,区域内各种次生灾害的密度就越大,大型规模次生灾害的密度也越大。本研究利用庐山地震灾害密度数据拟合多项式,并利用汶川地震灾害统计数据和国土局统计的芦山地震灾害密度数据对多项式进行对比验证,发现拟合公式计算结果与统计数据基本吻合。本研究得出的拟合多项式以及相关的统计规律将为庐山地震后预测崩塌和滑坡等次生灾害提供参考,为震后灾区重建和灾害评估提供科学指导。     

芦山地震公路地质灾害调查及评估

芦山7.0级地震诱发公路沿线大量地质灾害,通过调查掌握了350 km灾区公路沿线158处崩塌及滑坡灾害点数据,统计分析表明庐山地震区高陡边坡崩塌落石问题突出,陡坡硬岩段是地震崩塌灾害高发区。芦山地震地质灾害主要发生在白垩系-第三系巨厚层状砾岩,二叠系、泥盆系灰岩,以及澄江-晋宁期闪长岩、花岗岩边坡上。实测剖面统计表明边坡失稳区坡度在40°以上的占总数量的95.3%。根据震后崩塌对公路通行的危害程度,划分了严重、大、中、小四个危害等级,考虑崩塌灾害发生可能性、崩塌失稳形式及规模、坡高、坡面形态及坡度、公路位置及构造物形式,进行震后崩塌灾害危害评估。     

芦山和汶川地震诱发次生地质灾害的规律及特征对比分析

芦山地震是2008年汶川地震后在龙门山断裂带发生的又一次强烈地震。两次地震均诱发了大量次生地质灾害,但由于地震震级、持续时间以及地质环境条件等的差异,两次地震诱发次生地质灾害的发育规律、类型和特征既有相似性,又有一定的差异性。通过对比分析两次地震诱发次生地质灾害的环境背景条件、分布发育规律以及次生地质灾害类型和特征等,充分把握龙门山断裂带地震次生地质灾害的发育规律及演化趋势,以期为地震灾区次生地质灾害的科学预测和及时防范提供科学依据。     

基于GSO改进TOPSIS的灾区救援道路选择研究——以地震为例

灾区道路选择是灾后应急救援必须解决的问题之一,现有的灾区救援道路选择模型中较少考虑评价指标之间的相关性。该文构建了基于格兰姆——施密特正交化法(Gram-Schmidt Orthogonalization,GSO)的客观赋权评价方法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS)灾区救援道路选择综合评价模型。在构建的模型中,利用GSO去除指标间相关性所造成的信息重叠,通过对地震灾区的道路损毁率、二次灾害危险度、地震烈度这三项指标进行深入分析。以汶川地震数据为例,验证了所构建模型的有效性,研究结果对灾区救援道路选择研究提供了新的思路。     

基于GIS的芦山地震灾区滑坡灾害风险评价

选择芦山地震灾区为研究区,以滑坡灾害为研究对象,在GIS技术的支持下进行了芦山地震灾区滑坡灾害危险性、易损性和风险评价研究。首先,选择坡向、坡度、地层岩性、断裂带、河流冲刷作用、地震烈度和降水量7个影响因子建立了芦山地震灾区滑坡灾害危险性评价的指标体系,同时提取研究区的人口密度、经济密度、林地覆盖率、建筑覆盖率、道路密度和滑坡灾害影响区6个指标因子建立了滑坡灾害易损性评价的指标体系。然后,分别应用信息量模型和贡献权重迭加模型,进行了芦山地震灾区滑坡灾害危险性评价和易损性评价,进而开展了基于GIS的芦山地震灾区滑坡灾害风险评价,最后应用自然断点法进行了滑坡灾害风险度区划研究。研究结果表明:高风险区和较高风险区面积分别为102.43 km2和3529.65 km2,占全区总面积的0.24%和8.25%,其灾害分布密度分别为20.50个/100 km2和2.38个/100 km2(均大于芦山地震灾区的平均值,尤其是高风险区)。高风险区和较高风险区的分布主要与人类工程活动密切相关,是人类经济活动最为频繁的地区。与实地调研结果对比发现,研究结果基本符合芦山地震灾区的实际情况,可以为芦山地震灾区恢复重建、聚落搬迁和人口分布再调整提供参考。     

《汶川地震建筑物震害遥感解译图集》的编制

2008年四川汶川8.0级地震造成了惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。在震后灾害监测、应急指挥与抢险救援、灾害调查、损失评估、灾民安置、恢复重建以及地震科学研究等工作中,遥感技术发挥了重要作用。《汶川地震建筑物震害遥感解译图集》根据地震后地震现场建筑物震害遥感比对科学考察资料和震害遥感资料分析处理结果,按照科学性、知识性和资料性的编制原则编制而成。主要包括汶川大地震发生的地震地质、地势和社会环境,灾区遥感影像获取、建筑物震害影像特点与实际震害表现、震害遥感定量评估方法、汶川大地震灾区(Ⅷ度及以上地区)震害遥感定量评估模型,以及主要城市和乡镇震害遥感影像和震害评估结果等。     

四川省房屋数据空间化及在芦山7.0级地震灾情快速评估中的应用

在四川省城乡布局和经济分区的基础上,通过308个房屋数据抽样点(1 km×1 km)并结合土地利用数据,建立分类的房屋数据空间化模型。将其结果应用到芦山7.0级地震震例中,得到以下结论:灾区毁坏与严重破坏房屋数量591 077间,误差为4.1%;房屋直接经济损失估算259.6~300亿元,误差为4.5%~10.2%;死亡人数误差为26.0%~71.9%;受伤人数误差12.7%~22.3%。结果表明:提出的房屋空间化方法较好地体现了实际房屋分布情况,为建立大区域的房屋空间数据提供了途径。用该数据评估得到的灾区房屋倒损、人员伤亡、经济损失数据有较高的可信度。在此基础上以房屋倒损结构类型和面积为指标划分救援区域,为救援力量的合理部署提供依据。     

遥感震害快速评估技术在汶川地震中的应用

2008年5月12日四川汶川8.0级大地震发生后,在地面交通严重受阻、通信中断的情况下,遥感技术成为了地震灾情获取、地震应急和震后快速评估的重要手段。提出了利用高分辨率遥感影像进行地震应急和震后快速评估的技术流程,该流程涉及到遥感影像的数据管理、快速校正、图像增强、震害信息提取、地震灾情快速评估和评估结果网络发布等关键技术。利用遥感震害识别和快速评估技术准确提取了汶川地震的震害信息,绘制的基于遥感数据的汶川地震烈度分布图与中国地震局公布的基于地面调查结果的地震烈度分布图非常接近,首次实现了在震害遥感影像获取后的2~6h内,提供准确的宏观灾情分布情况以及初步的地震损失评估结果,在汶川地震的灾情获取、地震应急和震后快速评估中发挥了重要的作用。     

城市抗震防灾规划中次生火灾风险快速评估方法

地震次生火灾风险评估是城市抗震防灾规划的重要内容之一。由于引起地震次生火灾的因素较多,因此,需要综合多因素进行地震次生火灾风险评估。从致灾因子危险性、承灾体易损性、环境因素三个方面研究地震次生火灾风险的评估方法,引入分类地块的概念,建立了致灾因子危险性评估的模型,以火灾荷载和人口密度作为财产损失和人员伤亡的衡量指标,评估承灾体易损性,并借助GIS的分析手段,发展了一套在抗震防灾规划中快速评估地震次生火灾风险的方法。案例研究的结果表明,该方法的评估结果能更全面地反映城市地震次生火灾风险的分布特征。     

基于无人机遥感的四川九寨沟地震极灾区灾情快速调查

基于高分辨率无人机正射遥感影像,采用目视判读的方法对九寨沟7.0级地震极灾区的损毁建筑物、诱发的山体滑坡以及救灾帐篷进行解译,开展地震极灾区灾情快速调查与评估。解译结果表明:此次地震中,影像覆盖范围内,仅有个别房屋建筑倒塌或局部倒塌,有瓦房屋存在屋顶纹理混乱不均匀的落瓦现象,此类房屋初步解译约有900栋;地震还诱发了299处山体滑坡,造成24处共3.2 km的道路堵塞,在应急救灾时应率先打通省道S301上四寨村-甲蕃古城路段的两处滑坡堆积物,提高应急救援速度;此外,在24 h内研究区新增帐篷796顶,这反映了地震救助工作开展的高效性。解译结果和实地调查的结果较为一致,说明了无人机遥感用于小范围灾害核心区灾情快速调查是可行可靠的。     

地震影响场应急评估方法研究

为了提高地震影响场应急评估的准确性,首先分析了西南地区不同震级地震与当地活断层之间的相应关系,然后给出了不同震级地震各烈度区的长短轴经验矩阵;基于此,结合地震应急指挥中心的工作实践,提出了一种地震影响场应急评估方法。地震影响场应急评估分为初评估和动态修正两个阶段。初评估阶段为震后0.5~1 h,实现影响场方向和各烈度区面积的准确评估;动态修正阶段为震后1~2 h,实现影响场空间分布的准确评估。初评估阶段以微观震中为中心、以对应震级的最近断层方向为影响场方向、采用矩阵给出的该震级各烈度区长短轴长度进行影响场计算;动态评估是在初步评估的基础上,利用余震信息快速判定宏观震中和影响场方向,并将影响场中心(宏观震中)和方向修正到基于余震信息判定的结果上。最后,以四川芦山7.0级地震为例,介绍了此方法的技术流程、实用范围和可靠性。     

中国地震灾害损失评估系统研究

中国地震灾害损失评估系统(简称CEDLAS)是一款可以对单体建筑、城市区域、国家范围进行震前灾害风险评估、震中实时评估、震后境况模拟的灾害损失评估软件。通过对我国地震背景、国内外灾评软件研究现状和防震减灾工作需求等方面的综合分析,提出基于GIS平台构建CEDLAS系统的思路,并介绍该系统的理论基础、逻辑结构以及功能结构,最后将系统应用于西安市灞桥区,得到示范区经济损失、人员伤亡预测数据。该系统的建立综合考虑了地震危险性、多龄期建筑地震易损性以及社会经济损失三方面,为我国地震灾害风险评估和防震减灾规划提供了技术支撑。研究成果可为灞桥区政府震前防震减灾规划及震后应急管理提供重要依据。     

汶川地震灾后重建的岩土工程问题探讨

在对5.12汶川地震灾区大量次生地质灾害实地考察调查的基础上,总结了次生地质灾害发育分布的特点,探讨了灾后重建的岩土工程问题。此次地震引发的次生地质灾害主要有崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等;次生地质灾害的发育分布与地震烈度相一致,与断裂带密切相关,并形成崩塌、滑坡→泥石流或崩塌、滑坡→堰塞湖→泥石流灾害链。灾后重建必须注重建设场地工程地质条件的研究、科学规划选址,合理避让地质灾害高风险地段;对重点高陡边坡灾害须进行必要的岩土工程加固,山区建筑地基基础设计应符合相关要求,要尽量减少对地质环境的扰动,预防工程诱发灾害。研究结果可为灾区岩土工程减灾防灾以及灾后重建提供参考。     

“5.12”地震次生地质灾害分析——以青川、平武县为例

5.12汶川特大地震诱发了大量的次生地质灾害,造成了山体大面积滑坡、崩塌、泥石流及堰塞湖等,给人民生命财产造成了重大损失。在对平武、青川县地质、水文、气象条件等地面调查的基础上,以多源遥感数据为信息源,结合3S技术,解译了次生地质灾害及潜在地质灾害体,并进一步探讨了震后次生地质灾害的发生、分布规律。研究成果对灾后重建、高山峡谷地震多发区的防灾及灾害遥感机理研究具有借鉴意义。     

基于情景分析的地震人员死亡快速评估

震后人员死亡快速评估对地震应急响应启动十分重要。基于震级、烈度和发震时间三个影响地震人员死亡的主要因素,构建三级地震应急基础情景;考虑地震人员死亡评估过程的不确定性,以我国1970-2015年183次破坏性地震为样本,运用信息扩散理论估算各地震应急基础情景下人员死亡率期望值及死亡率区间概率值,基于地震烈度分布图与人口密度数据评估受灾人口,进而建立基于情景分析的地震人员死亡快速评估模型;在此基础之上,利用该模型对近几年发生的地震进行死亡人数及区间评估,验证模型的精度,并选取两个较为典型的模型进行精度对比,结果表明基于情景分析的地震人员死亡快速评估模型精度更高,且死亡人数区间评估形式使模型适用性更强,能够为震后应急响应启动提供理论依据。     

汶川地震灾区过渡房安置点场地选择中的地震问题

大地震后,如何在最短的时间内在灾区选择比较安全的过渡房安置点建设场地,是一项具有挑战性的工作。本文以四川省汶川8.0级大地震后灾区群众快速安置为背景,论述了选择过渡房安置点场地必须考虑的地震问题,并提出了处理地震断层、地表裂缝、砂土液化、坍塌等实际问题的方案;利用强余震的预测结果,分析了这些灾害对场地可能造成的危害;同时对可能潜在的滑坡、危岩崩塌、泥石流等地质灾害提出相应的处理建议,供安置点规划建设参考。     

芦山7.0级地震震害

本文作者以第一时间在芦山7.0级地震现场开展震害调查、损失评估、烈度调查工作所收集到的实际震害资料为基础,对本次地震的震害加以简要概述,并提出一些建议。     

地震速报灾情信息过滤与推漫方法研究——以芦山7.0级地震为例

提出了一种基于公众速报灾情信息的地震灾情过滤与推漫方法,为有效利用震后短期内汇集的灾情信息提供一种思路。利用所提方法对芦山地震微博速报灾情信息插值结果表明,微博速报灾情信息插值推漫的灾情范围基本能够控制灾区大致范围,并快速判定灾害程度,但在局部地区会存在一定的偏差。     

利用连续GPS资料分析芦山7.0级地震区域地壳变形特征

2013年4月20日,龙门山断裂带南段四川芦山附近发生7.0级地震,造成较严重地震灾害及其次生灾害。为研究地震区域地壳变形特征,利用芦山地震震中周边陆态网GPS连续站2010-2013年的观测资料,得到发震区域水平运动速度场和垂直形变场,获得距震中较近站点的同震位移;利用站间基线时间序列和应变参数时间序列得到了区域应变积累背景,并结合块体运动信息分离方法,进一步分析了震前可能存在的异常形变信息。从中得知:芦山地震发震区域处于块体挤出的"分流"地带,地壳水平变形量较小。站间基线QHBM-SCSN和QHBM-SCXJ在2012年下半年均出现偏离原有运动速率的趋势。SCXJ站时间序列信息分离结果显示,其N向和E向应变贡献分量在2012年也有曲线转折现象。     

中国西部地区大地震(M_S≥7)烈度衰减关系改进

考虑近年大地震(MS≥7.0)震后快速灾害评估的需要,利用中国西部地区1900年以来MS≥7.0级地震的资料,采用最小二乘法拟合与分段函数对烈度限定相结合的方法,对西部地区的地震烈度衰减关系进行了改进,并就所得结果的合理性进行了分析;根据大震长轴半径的特点,初步研究了大震极震区长轴半径对烈度衰减规律的影响。