【摘 要】
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强烈地震不仅能够在山岳地区触发大量的同震滑坡,而且对震后灾区地质灾害的发育水平在时间和空间尺度上也存在重要影响。通常情况下,受到强烈地震影响地区的地质灾害会在震后出现显著增强的现象,并且要延续相当长的一段时间才会降低并恢复到震前的水平。因此,研究地震滑坡的演化特征并掌握其发展规律对于强震区地质灾害防治显得尤为重要。本文以2008年M_S8.0汶川地震震中附近受到地震诱发滑坡影响严重的映秀镇为研究区
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强烈地震不仅能够在山岳地区触发大量的同震滑坡,而且对震后灾区地质灾害的发育水平在时间和空间尺度上也存在重要影响。通常情况下,受到强烈地震影响地区的地质灾害会在震后出现显著增强的现象,并且要延续相当长的一段时间才会降低并恢复到震前的水平。因此,研究地震滑坡的演化特征并掌握其发展规律对于强震区地质灾害防治显得尤为重要。本文以2008年M_S8.0汶川地震震中附近受到地震诱发滑坡影响严重的映秀镇为研究区域,通过对该区域(面积约66km~2)震前1期(2005年4月),震后6期(2008年6月,2011年4月,2013年4月,2015年5月,2017年5月,2019年2月和11月)高分辨率影像滑坡的解译,建立了地震滑坡六期三类数据库,借助Arc GIS平台,获取了研究区滑坡高程、坡度、坡向、曲率、地层和岩性以及离最近河道的距离等6个主要的地质、地貌因子;在此基础上,应用相关分析和回归分析的方法,通过对比不同时期的滑坡活动性强度,对该区域汶川地震诱发滑坡灾害的演化规律进行了研究。此外,借助地理探测器方法开展区域内影响滑坡演化的多因子定量归因,并识别其空间异质性特征,甄别控制滑坡演化的主导影响因子及其交互作用的演化规律。进一步,运用Newmark模型对地震前后研究区的坡体稳定性和地震滑坡敏感性进行了定量计算和对比,探讨了震前震后坡体稳定性、滑坡敏感性对灾害的影响。结合上述的数据和方法,主要得到以下结论:(1)2008年到2019年,研究区滑坡总面积总体减少,从2008年同震滑坡面积21.41km~2降低到2019年的0.67km~2。整体上,再活动滑坡和新增滑坡数量减少,表明震后滑坡的灾害活动程度已经恢复或接近于震前水平。滑坡灾害体面积减少的区域主要集中在高程1000m到2100m,坡度30°到55°,坡向40°到180°,曲率-2—2之间。在岩性影响方面,研究区中彭灌杂岩体环境更利于滑坡的产生,而沉积碎屑岩岩性更利于滑坡的恢复;距最近河道的距离大于1600m时,河道对滑坡的影响作用逐渐减小。(2)不同地质、地貌因子对滑坡演化的影响作用不同,影响因子及因子间对滑坡发育影响的差异性在不同自然年中有差异。本文选取的7个影响因子对滑坡发育分布的q值不同(q值表示某一影响因子解释了具体到某一年100*q%的滑坡分布,本文亦称解释力),在不同年份中影响力最为显著的均为高程,尤其是随着震后时间的推移,断裂对滑坡分布的影响作用逐渐降低,高程对滑坡分布的解释力逐年升高,5年里均达到20%以上,2017年的解释力甚至高达78.5%。因子间交互作用均能增强对滑坡发育分布的解释力,其中高程和坡向的协同作用最为显著,曲率与河道的叠加作用大大增强对滑坡分布的解释力。在地震诱发滑坡灾害治理工作中,应综合考虑斜坡物理因素和区域构造因素的宏观控制作用,根据滑坡的空间分布特征及其影响因子定量归因结论,本文明确了不同自然年滑坡灾害治理的重点区域。(3)地震作用对研究区坡体的稳定性影响是显著的,震后研究区在地形坡度、坡体静态安全系数、区域滑坡危险性上皆出现了变化。高角度坡体在地震荷载作用下易于发生位移,导致滑坡的产生,对于地貌的改观是比较明显的。2008年59.27%的滑坡发生在占区域面积45.22%高度和较高危险区域,两者的结果具有一致性,说明Newmark模型对该区域滑坡危险性的评估是可行的。地震作用对结果的影响较大,在考虑了坡体岩石力学参数改变较大的情况下,高度危险和较高危险区的滑坡从2008年59.27%的面积占比增加到2011年的78.76%,相比于震前,震后坡体变形所需的荷载加速度更小,斜坡体更不稳定。
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