邛海流域地震誘發(fā)滑坡的長期活動性及其災(zāi)害效應(yīng)分析.pdf

1、近年來，全球進(jìn)入地震活躍期，地震的暴發(fā)規(guī)模和成災(zāi)范圍都呈增加趨勢。一次發(fā)生在地形復(fù)雜山區(qū)的大地震不僅激發(fā)大量同震滑坡和地裂縫，而且也對一定范圍的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行了強(qiáng)烈影響擾動，導(dǎo)致該區(qū)域范圍內(nèi)的山體震裂松弛，形成大量微小裂隙和不穩(wěn)定斜坡體，致使震后山區(qū)泥石流和泥沙淤積災(zāi)害現(xiàn)象呈現(xiàn)出增強(qiáng)或增多趨勢，而且這一災(zāi)害增強(qiáng)的現(xiàn)象將持續(xù)多長時(shí)間，才可能逐漸恢復(fù)至震前狀態(tài)，備受國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。因此，一次強(qiáng)震過后，開展對地震誘發(fā)滑坡的持續(xù)活動時(shí)效及其產(chǎn)生

2、的嚴(yán)重災(zāi)害效應(yīng)研究是一個(gè)非常有意義的課題，探究其長期活動的控制要素和成因機(jī)理具有很強(qiáng)的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文以青藏高原東南緣的邛海流域?yàn)檠芯繀^(qū)，利用野外調(diào)查和航空影像對邛海流域滑坡發(fā)育和分布規(guī)律進(jìn)行研究，通過史料搜集、統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)類比等手段，探究流域滑坡的地震成因及其歷史地震激發(fā)事件;進(jìn)一步采用統(tǒng)計(jì)分析、理論計(jì)算、試驗(yàn)分析和典型案例研究相結(jié)合方法揭示震后滑坡長期活動的主控因素和復(fù)活啟動機(jī)理;最后通過建立和應(yīng)用歷史地震誘發(fā)滑坡

3、反演模型，探討地震誘發(fā)滑坡作為“媒介”對地表剝蝕過程與隆升動力過程的反饋，揭示歷史地震誘發(fā)滑坡對流域侵蝕產(chǎn)沙的貢獻(xiàn)作用。主要取得以下成果:
　　(1)指出當(dāng)前邛海流域大量滑坡為1850年西昌M7.5大地震所激發(fā)，其活動性至少持續(xù)了160年。在對邛海流域大量滑坡的發(fā)育特征和分布規(guī)律分析基礎(chǔ)上，通過總結(jié)8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)用于判定滑坡的地震激發(fā)特點(diǎn)和形成年代:發(fā)震環(huán)境、簇狀集群分布特點(diǎn)、滑坡類型和規(guī)模、滑坡高位下滑-高速碰撞特點(diǎn)、滑帶特征、滑坡堰

4、塞效應(yīng)、新構(gòu)造應(yīng)力場特點(diǎn)和歷史地震誘發(fā)滑坡事件，從而推斷邛海流域內(nèi)大量滑坡為1850年西昌M7.5大地震所激發(fā)，并在對典型滑坡活動狀況調(diào)查和土樣顆分試驗(yàn)對比分析基礎(chǔ)上，指出當(dāng)前下游攔砂壩內(nèi)淤積泥沙主要來自于上游已存在滑坡的持續(xù)頻繁活動，故可認(rèn)為自1850年以來地震誘發(fā)滑坡的活動持續(xù)160多年。
　　(2)初步提出了邛海流域內(nèi)附近的頻繁地震和極端降雨的內(nèi)外動力地質(zhì)耦合作用對地震誘發(fā)滑坡的長期活動具有顯著的控制作用，是地震誘發(fā)滑坡再次

5、復(fù)活啟動和持續(xù)活動的主控因素。①在對邛海流域地震、氣象和災(zāi)害資料統(tǒng)計(jì)分析基礎(chǔ)上，指出區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育與附近頻繁地震活動和極端降雨事件存在明顯的耦合關(guān)系;②一次強(qiáng)烈地震可以在遠(yuǎn)距離觸發(fā)滑坡，通過Newmak法和地震時(shí)程記錄計(jì)算發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離地震對邛海流域內(nèi)脆弱斜坡體會產(chǎn)生累積變形位移，指出這種累積擾動變形主要是場地地層放大效應(yīng)、地形放大效應(yīng)和盆地邊緣斷層放大效應(yīng)三者相疊加的結(jié)果，進(jìn)一步采取土動三軸試驗(yàn)反映附近頻繁地震動疊加，可大幅度促進(jìn)土體

6、產(chǎn)生累積變形和強(qiáng)度降低，從而揭示附近頻繁地震動對地震誘發(fā)滑坡再次復(fù)活啟動的促使作用;③運(yùn)用滲流裝置和GDS三軸儀對不同細(xì)顆粒含量土體滲透固結(jié)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)土體滲透系數(shù)隨細(xì)顆粒含量減少而單調(diào)增加，且隨著土體初始飽和度的增大而變得更加顯著，而固結(jié)作用對土體滲透系數(shù)影響隨細(xì)顆粒含量減少而增強(qiáng)，隨初始飽和度增加而變得明顯，從而揭示了經(jīng)受地震擾動土體，在強(qiáng)降雨滲透作用下內(nèi)部細(xì)顆粒將會被侵蝕輸移，進(jìn)而改變土體性狀，增大土體孔隙率和滲透性，加速土體的滲透

7、變形破壞，但在自身重力和滲透固結(jié)壓縮作用下，土體滲透穩(wěn)定性會逐漸增強(qiáng);④在對典型滑坡泥石流物源供給條件和降雨激發(fā)過程分析基礎(chǔ)上，證實(shí)了滑坡泥石流的發(fā)生與當(dāng)年頻繁地震擾動和降雨入滲激發(fā)存在明顯的時(shí)空耦合關(guān)系。
　　(3)初步揭示了地震誘發(fā)滑坡對邛海流域侵蝕淤積具有長久的重要貢獻(xiàn)，甚至可能影響一個(gè)大地震周期。利用汶川地震誘發(fā)滑坡完整編目建立了三參數(shù)反Gamma概率分布模型，進(jìn)而推演出邛海流域1850年M7.5大地震觸發(fā)滑坡的相關(guān)參數(shù)，