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小区域地震地质灾害空间分布特点分析方法探讨

来源:地震地质 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-04-29 02:58

【作者】:网站采编

【关键词】:

【摘要】1 彝良地震地质灾害空间分布特点 通过实地调研,发现彝良区地震地质灾害≈213处,总体受灾面积≈0.67km。有些地区缺乏影像数据,受云层遮蔽和交通不便影响,难以开展实地调查。因

1 彝良地震地质灾害空间分布特点 通过实地调研,发现彝良区地震地质灾害≈213处,总体受灾面积≈0.67km。有些地区缺乏影像数据,受云层遮蔽和交通不便影响,难以开展实地调查。因为彝良县特殊性地理构造特点,在调研区内有的影像数据,解译为地震地质灾害处,但经过实地调研发现,这是由于建房需要,出现了人工破坏山体的现象、加上采石场和矿场引起。这样给人工目视诠释构成干扰,估算≈20%灾害处存在无标记和错误性标记。这地震地质灾害牵连的区域包含了彝良县城区、发达乡、茅坪乡、角奎镇、新场乡等等,如图1表示。另外发生地震诱发地质区域灾害≈936km2,远远小于了2008年发生的汉川地震。这些区域性地震诱发的地质灾害大部分凝集在河谷和道路的两侧,属于高坡度地区,山体上经风化的堆积物,处在松散性和活动性岩体中,导致余震后容易发生崩塌、滑坡、以及滚石的现象。 图1 通过实地调研表明,这次地震引发地质灾害,从宏观角度分析存在以下特点:①地质灾害的类型具有多样化特点,以崩滑和滚石作为重要的次生地质灾害,构成了巨大的危害,在公示的81位遇难者里面,受到滚石砸重伤就占有80%;②地震引发崩塌和滚石分布的范围,多数凝集在接近地震区的Ⅶ和ⅧV度带,重要以阻断了交通、阻断了河流以及压埋当地群众等形式构成危害;③彝良区地震发生后,通过实地调研发现,诱发的崩塌、滑坡以及滚石等等,主要表现在有些地段掩埋了省道、掩埋了县道等重要交通线,导致交通严重堵塞;例如龙街洛泽河位置,在震后引发了严重的滑坡,导致交通堵塞,落下的滚石击穿了房屋,并且撞击过路的车辆,导致大量人员伤亡;④在空间分布层面,存在沿水系、道路线、沟谷、以及断层带分布的特征,并且断裂带两侧具有分布不匀称特点;⑤彝良县地震引发的滑坡和崩塌,大多数规模比较小,大部分属于山体陡峭处,缺乏稳定性岩体或者经风化物质,加上彝良区的建筑多依山建设,建设有大量的采石场和矿场,给实地调研工作和影像人工判别构成了难度;⑥地震诱发地质灾害存在灾害链特征,不但发生了崩滑和滚石等诸多灾害,并且导致许多的山体出现了松动,存在危岩体,如果遇上不良的天气,有可能引起变形和破坏,致使新地质灾害形成,如图2所示。 图2 2 评估方法 2.1 统计分析方法 针对彝良县构建单元划分模块,主要有灾难区的坡度、灾难区高程、灾难区坡向、灾难区的岩性,依次统计好各单元模块所占有地表面积为Ai、灾害数量为Ni;、灾害总面积为Bi;依据彝良区总共灾害的数量、地表的面积以及灾害的总面积,接着了求得Pa,Ph,Pn,见如下公式1: 在公式里面,Pa是各单元模块地表面积和调研区总面积的比例;Ph是各单元模块灾害面积和调研区总灾害面积的比例;Pn是各单元模块灾害数量和调研区总灾害数量的比例。 针对一个区域来说,Pa作为一定值,反应一单元面积在这一个区域存在的比例。如果在区域之内任意处的地形、构造以及岩土体,它们的物理力学性质是一致,那么受到的地震破坏程度具有统一性,各单元模块内包含有Pa=Pn-Ph,这说明每一个单元为灾害贡献的能力具有相称性,可作为理想性贡献平均值水平。同理,每一个单元内含有灾害的数量、单体灾害的规模、灾害的类型相同。但是不同的单元模块,由于受到地质环境因素的影响,产生的地震活动敏感度具有差异性,所以受到的地震破坏活动也不尽相同,促使这等式不成立。所以说,可以用Pa。当作相关参考值,查看各单元模块Ph与Pn处在的波动状况,探析地震引发地质灾害的面积、灾难的数量以及灾难的规模等方面,具有的分布特征及发展规律。 经过Ph值,能够了解到地震引发的地质灾害点在总体区域大概分布的情况,但是要明确各区域灾害点具有的规模和数量等分布特点,还需要对比相同单元范围内,Ph与Pn以及Pa存在的大小关联。比如有一单元模块Ph值>Pa值,Pn值>Pa值,表明这一单元模块内,灾害点面积与数量发展,均超过区域内平均的贡献水平。具体的来说,地震地质灾害的规模比、并且数量比较多;鉴于此,如果Ph>Pn,能说明存在庞大且数多的灾害体,容易发展成很多的滑坡以及山剥皮地质灾害;如果Ph<Pn,可表明这区域灾害发展大于平均水平,存在小型且量多的灾难体,容易发展成许多的崩塌以及小型碎屑流。 2.2 地表破坏程度评估 在地震地质灾难分布特点分析中,地表损坏程度评价作为重要的构成部分。具体的来说,在确定灾害体重点分布的范围过后,下一步就要明确好哪部分地方受到了地震地质灾难严重的破坏。在评估地表损坏程度方面,一般会采取震烈度实施度量工作,但是对小区域地震地质灾难而言,总体的区域可能均处在相同的烈度区,所以不能用烈度值准确性说明地表的破坏度,建议可引用地表破坏度,相关评价指标C值,有如下公式2: 在公式里面,Sdr命名是地表破坏比,代表一单元内部全部灾难体,地表面积和跟这单元模块地表面积比例;SDR值表示总体小区域内部,受灾地表的破坏度。经使用SDR值视为比较的基准,每一个单元的Sdr值和其作比较,就能够得到了这单元地表的破坏度有关评价指标C值。如果一单元Sdr值与SDR值相同,即是(Sdr=SDR),可说明这单元地表破坏的水平,与处在烈度区平均破坏的程度统一,表现了这单元给地质灾害的贡献水平具有相称性;如果Sdr≠SDR,说明这区域地表破坏的水平和自身应具备贡献的水平没有相称性。文中的C值只考量通过地质灾害面积与地表面积这两个基础量计算,而没有考量和地震参数联系,所以将公式1代入公式2得到了公式3: 在公式3里面,C代表关于灾害面积比例(Ph)与地表面积比例(Pa)存在的变量。鉴于分析了地震地质灾害的空间分布特点上,可通过公式3计算出每一个单元破坏的水平系数C,并且小区域根据破坏的水平分为成四等级,每一个分区运用数学的区间说明,即: Sdr<SDR,C<1,说明该单元破坏较轻; Sdr>SDR,C>1,单元破坏严重; Sdr≈SDR,C≈1,单元破坏一般。 另,若Sdr=0,则C=0,表示该单元没有遭受破坏。 值得注意的是,取C≈1时,需要根据实际情况给C值定义一个范围,本文中C?(0.90,1.09)时默认为C≈1。 3 结论 文中以彝良县地震引发地质灾害为例,深入地做好现场调研,通过相关分析方法,逐步了解到地震地质灾害空间分布的特征。 1 彝良地震地质灾害空间分布特点 通过实地调研,发现彝良区地震地质灾害≈213处,总体受灾面积≈0.67km。有些地区缺乏影像数据,受云层遮蔽和交通不便影响,难以开展实地调查。因为彝良县特殊性地理构造特点,在调研区内有的影像数据,解译为地震地质灾害处,但经过实地调研发现,这是由于建房需要,出现了人工破坏山体的现象、加上采石场和矿场引起。这样给人工目视诠释构成干扰,估算≈20%灾害处存在无标记和错误性标记。这地震地质灾害牵连的区域包含了彝良县城区、发达乡、茅坪乡、角奎镇、新场乡等等,如图1表示。另外发生地震诱发地质区域灾害≈936km2,远远小于了2008年发生的汉川地震。这些区域性地震诱发的地质灾害大部分凝集在河谷和道路的两侧,属于高坡度地区,山体上经风化的堆积物,处在松散性和活动性岩体中,导致余震后容易发生崩塌、滑坡、以及滚石的现象。 图1 通过实地调研表明,这次地震引发地质灾害,从宏观角度分析存在以下特点:①地质灾害的类型具有多样化特点,以崩滑和滚石作为重要的次生地质灾害,构成了巨大的危害,在公示的81位遇难者里面,受到滚石砸重伤就占有80%;②地震引发崩塌和滚石分布的范围,多数凝集在接近地震区的Ⅶ和ⅧV度带,重要以阻断了交通、阻断了河流以及压埋当地群众等形式构成危害;③彝良区地震发生后,通过实地调研发现,诱发的崩塌、滑坡以及滚石等等,主要表现在有些地段掩埋了省道、掩埋了县道等重要交通线,导致交通严重堵塞;例如龙街洛泽河位置,在震后引发了严重的滑坡,导致交通堵塞,落下的滚石击穿了房屋,并且撞击过路的车辆,导致大量人员伤亡;④在空间分布层面,存在沿水系、道路线、沟谷、以及断层带分布的特征,并且断裂带两侧具有分布不匀称特点;⑤彝良县地震引发的滑坡和崩塌,大多数规模比较小,大部分属于山体陡峭处,缺乏稳定性岩体或者经风化物质,加上彝良区的建筑多依山建设,建设有大量的采石场和矿场,给实地调研工作和影像人工判别构成了难度;⑥地震诱发地质灾害存在灾害链特征,不但发生了崩滑和滚石等诸多灾害,并且导致许多的山体出现了松动,存在危岩体,如果遇上不良的天气,有可能引起变形和破坏,致使新地质灾害形成,如图2所示。 图2 2 评估方法 2.1 统计分析方法 针对彝良县构建单元划分模块,主要有灾难区的坡度、灾难区高程、灾难区坡向、灾难区的岩性,依次统计好各单元模块所占有地表面积为Ai、灾害数量为Ni;、灾害总面积为Bi;依据彝良区总共灾害的数量、地表的面积以及灾害的总面积,接着了求得Pa,Ph,Pn,见如下公式1: 在公式里面,Pa是各单元模块地表面积和调研区总面积的比例;Ph是各单元模块灾害面积和调研区总灾害面积的比例;Pn是各单元模块灾害数量和调研区总灾害数量的比例。 针对一个区域来说,Pa作为一定值,反应一单元面积在这一个区域存在的比例。如果在区域之内任意处的地形、构造以及岩土体,它们的物理力学性质是一致,那么受到的地震破坏程度具有统一性,各单元模块内包含有Pa=Pn-Ph,这说明每一个单元为灾害贡献的能力具有相称性,可作为理想性贡献平均值水平。同理,每一个单元内含有灾害的数量、单体灾害的规模、灾害的类型相同。但是不同的单元模块,由于受到地质环境因素的影响,产生的地震活动敏感度具有差异性,所以受到的地震破坏活动也不尽相同,促使这等式不成立。所以说,可以用Pa。当作相关参考值,查看各单元模块Ph与Pn处在的波动状况,探析地震引发地质灾害的面积、灾难的数量以及灾难的规模等方面,具有的分布特征及发展规律。 经过Ph值,能够了解到地震引发的地质灾害点在总体区域大概分布的情况,但是要明确各区域灾害点具有的规模和数量等分布特点,还需要对比相同单元范围内,Ph与Pn以及Pa存在的大小关联。比如有一单元模块Ph值>Pa值,Pn值>Pa值,表明这一单元模块内,灾害点面积与数量发展,均超过区域内平均的贡献水平。具体的来说,地震地质灾害的规模比、并且数量比较多;鉴于此,如果Ph>Pn,能说明存在庞大且数多的灾害体,容易发展成很多的滑坡以及山剥皮地质灾害;如果Ph<Pn,可表明这区域灾害发展大于平均水平,存在小型且量多的灾难体,容易发展成许多的崩塌以及小型碎屑流。 2.2 地表破坏程度评估 在地震地质灾难分布特点分析中,地表损坏程度评价作为重要的构成部分。具体的来说,在确定灾害体重点分布的范围过后,下一步就要明确好哪部分地方受到了地震地质灾难严重的破坏。在评估地表损坏程度方面,一般会采取震烈度实施度量工作,但是对小区域地震地质灾难而言,总体的区域可能均处在相同的烈度区,所以不能用烈度值准确性说明地表的破坏度,建议可引用地表破坏度,相关评价指标C值,有如下公式2: 在公式里面,Sdr命名是地表破坏比,代表一单元内部全部灾难体,地表面积和跟这单元模块地表面积比例;SDR值表示总体小区域内部,受灾地表的破坏度。经使用SDR值视为比较的基准,每一个单元的Sdr值和其作比较,就能够得到了这单元地表的破坏度有关评价指标C值。如果一单元Sdr值与SDR值相同,即是(Sdr=SDR),可说明这单元地表破坏的水平,与处在烈度区平均破坏的程度统一,表现了这单元给地质灾害的贡献水平具有相称性;如果Sdr≠SDR,说明这区域地表破坏的水平和自身应具备贡献的水平没有相称性。文中的C值只考量通过地质灾害面积与地表面积这两个基础量计算,而没有考量和地震参数联系,所以将公式1代入公式2得到了公式3: 在公式3里面,C代表关于灾害面积比例(Ph)与地表面积比例(Pa)存在的变量。鉴于分析了地震地质灾害的空间分布特点上,可通过公式3计算出每一个单元破坏的水平系数C,并且小区域根据破坏的水平分为成四等级,每一个分区运用数学的区间说明,即: Sdr<SDR,C<1,说明该单元破坏较轻; Sdr>SDR,C>1,单元破坏严重; Sdr≈SDR,C≈1,单元破坏一般。 另,若Sdr=0,则C=0,表示该单元没有遭受破坏。 值得注意的是,取C≈1时,需要根据实际情况给C值定义一个范围,本文中C?(0.90,1.09)时默认为C≈1。 3 结论 文中以彝良县地震引发地质灾害为例,深入地做好现场调研,通过相关分析方法,逐步了解到地震地质灾害空间分布的特征。

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