引言
孕灾环境是指孕育致灾因子的环境要素,包括地质构造背景、地形地貌、岩土性质、植被、气候等要素[3]。特定的大地构造背景可孕育出特定的地震致灾因子;类似地,特定的气候环境会发育特定特征的气象致灾因子（极端降水或干旱)。山地与丘陵地形地貌等组成的山区环境显著区别于平原地区的孕灾环境特征,这一特征是山区环境在经受强地震、极端降水时具备发生山体失稳导致滑坡等地质灾害的关键。
发生在山区孕灾环境下的地震和极端降水,受地形、地貌、岩土性质等的影响可引发大面积的山体滑坡、崩塌,形成对应的地震-滑坡地质灾害链和降水-滑坡地质灾害链[4,5]。此外,按地震诱发地质灾害发生的时间顺序,山区地震灾害可分为同震灾害和震后灾害。同震灾害,指地震发生瞬间伴生的瞬时地质灾害,主要有地震动触发的山体滑坡、崩塌、堰塞湖等[6,7]。在同震灾害发生后,极端降水也可以引发出新的致灾因子,如受到水文、地形等孕灾环境的影响,滑坡、崩塌在降水作用下形成泥石流,堵塞河道、导致下游的洪水或泥石流等。震后灾害,多指地震发生后在山区孕灾环境下的极端降水诱发的山体滑坡、泥石流等气象-地质灾害链。文中提到的滑坡包括了各种类型的崩塌、碎屑流等重力地貌过程,所述及的地质灾害类型主要是滑坡和泥石流。
在山区孕灾环境下,地震和极端降水都是触发滑坡等地质灾害的致灾因子,均可单独诱发山区地质灾害。这两类滑坡地质灾害每年在全球造成严重的生命和财产损失[8]。以往降水滑坡或地震滑坡造成的人员伤亡多归为气象或地震灾害事件,因此导致对滑坡灾害普遍低估。以2008年汶川地震（里氏8.0级）为例,地震发生时,巨大的能量触发了近200 km长的地表破裂[9],诱发了数万个滑坡[10,11],近1/3的伤亡与同震滑坡地质灾害直接相关[12],地质灾害与大地震导致的灾情相当。因此,对降水-地质灾害链和地震-地质灾害链的定量研究越发受到重视。目前,针对单独的地震或降水引发的地质灾害开发了诸多的数值模型：例如模拟地震触发滑坡的区域模型有Newmark块体位移物理模型[13]和CAMEL模糊数学统计模型[14]等;对降水诱发的滑坡地质灾害,已建立各类定量的降水-滑坡数值模型等[15,16]。
区域地质灾害链模型是制作灾害精准地图和防灾减灾的关键。滑坡地质灾害制图包括敏感（易发）性图、危险性图和灾害风险图。滑坡敏感性图基于地质灾害的孕灾环境制作,表示是否具备滑坡发生的基本条件,综合考虑如海拔、坡度、坡向、土地利用类型、岩性等环境要素[17]。发生在山区孕灾环境中的地震致灾因子,可形成独特的地震-滑坡地质灾害链;极端降水也可单独作为致灾因子在山区孕灾环境中形成降水-滑坡地质灾害链[17]。已有的地质灾害链模型只能基于单一触发因子制作滑坡危险性和风险图。虽然现有的单一致灾因子灾害链模型已能基本满足地质灾害研究,但是无法定量评估地震和极端降水共同导致的地质灾害链。多致灾因子耦合作用下的山区地质灾害模型尚未发展,严重制约了多致灾因子“遭遇”条件下的山区地质灾害危险性和风险评估。以2008年汶川地震为例,震后我国政府3年内基本完成了灾区所有的重建工作。震后,汶川灾区夏季极端降水多次引发大规模的滑坡、泥石流地质灾害,对新建的基础设施造成严重损失[18,19,20,21,22]。这说明我们在山区大震后对极端降水事件引发的滑坡等地质灾害的放大效应认识严重不足。因此,开展山区孕灾环境下地震和极端降水对滑坡等地质灾害共同影响的研究,对构造活跃山区的灾后重建和可持续发展至关重要。
本文通过梳理山区地震和极端降水共同触发滑坡等地质灾害的典型研究案例,总结现有研究的进展和存在的问题,以期引起国内同行对山区特殊孕灾环境变化背景下,多致灾因子“遭遇”导致灾害放大效应的重视。最后梳理现有研究中存在的问题,并探讨可能需要重点开展的研究方向。由于汶川地震后已有综述论文系统回顾了地震触发同震地质灾害和震后地质灾害演化的规律和机制[23],本文侧重从多致灾因子同时、同地发生,尤其是从气候孕灾环境变化的角度,讨论当前地质灾害链的研究。
1 山区大地震可显著放大震后的极端降水-地质灾害链的致灾强度
关于这部分的讨论,近期已有研究论文较充分地总结了现有的研究进展[23],在此我们仅从灾害系统理论的角度做简要的回顾。山区发生的大地震可通过诱发大量崩塌滑坡、导致大量山体内部结构的破坏[24],显著改变孕灾环境,对震后极端降水引发的滑坡等地质灾害链的致灾强度有显著的放大作用[25]。例如,1999年台湾里氏7.6级集集地震发生后,2001年台风桃芝造成的滑坡、泥石流等山地灾害影响的山区面积是震前同等规模台风（1996年台风贺伯）引发地质灾害的5倍[26]。2008年汶川地震后,降雨诱发了大规模的滑坡、泥石流[27]。由于地震影响区存在大量滑坡碎屑物,与震前相比,震后泥石流启动所需的降水阈值下降了30%[28]。
强震不仅影响坡面过程,还影响沟道过程。在震后降水作用下,坡面碎屑物质运动进入沟道,通过泥石流把滑坡碎屑物冲入河道,淤积、抬升和加宽河床。河床形态的改变显著地改变了河流的水文环境,导致同等流量下的河床更易暴发山洪和泥石流。图1是发生在汶川地震后泥石流冲毁新建居民点的案例。图1(a)是震前（2002年）居民点分布,图1(b)是地震4年后（2012年）重建的居民点,图1(c)是地震5年后（2013年）的居民点分布。对比2002年和2012年,灾后重建的房屋分布在河道附近;对比2012年和2013年的影像,发现重建的安置点完全消失。结合2013年8月的实地考察,发现地震后降水把滑坡碎屑物从坡面冲入沟道,为泥石流暴发提供了物源;降水引发的泥石流把丰富的碎屑物运移到河道,河床显著变宽、升高,导致2013年8月暴发大规模山洪、泥石流,彻底摧毁了重建房屋[29]。此过程在汶川地震后的很多地区都有发生[30]。地震引发的滑坡物质从坡面运动到河道的持续时间可能长达数年甚至几十年[31]。因此,山区地震可在震后年份显著放大极端天气气候事件的影响。
图1
图1
汶川地震后重建的平武县建全村被发生于2013年8月的泥石流摧毁,地震前2002年11月的卫星影像(a),地震4年后的卫星影像(b),泥石流后的卫星影像(c)
注：所有影像来自Google Earth,研究区位于32°14′57.8′′N,104°53′8.7′′E。
Fig. 1
The post-seismic newly built buildings in Jianquan village, Pingwu, were destroyed by a debris flow in August 2013, pre-seismic 1 m resolution IKONOS image (a), 0.5 m WorldView-01 image in 2012 (b) (4 years after the earthquake),1 m IKONOS image after the debris flow (c)
2 极端天气和气候对山区地震-地质灾害链的影响
图2
图2
极端天气气候对地震-地质灾害链影响(a)灾害“遭遇”,(b)地震可显著改变孕灾环境,使降水极易诱发地质灾害（黑线所示）
Fig. 2
Impact of extreme weather and climate on earthquake-landslide hazard chain (a) when intense precipitation and earthquake occur concurrently, (b) major earthquakes could significantly alter environment, making lots of slopes unstable during precipitation
2.1 极端降水对山区同震地质灾害链的影响
从定义来讲,极端降水是极少数的罕见天气事件,而强震也属于少见事件,二者同时同地发生的概率较低。目前,世界上对同一地区同时经历极端降水和强烈地震的观测比较缺乏。1976年8月16、22和23日四川平武-松潘地震连续发生3次强烈地震（震级分别是里氏7.2、6.8和7.2级)。据记载,22日和23日发生地震时恰逢降水,崩塌、滑坡、泥石流大量出现[32]。由于缺少定量的观测资料,我们无法系统研究这次罕有的地震与降水“遭遇”引发地质灾害的影响范围和程度。
从气候角度来说,雨季发生的地震更易与极端降水“遭遇”导致严重的地质灾害事件。雨季地震对应着降水和地震“遭遇”一起引发地质灾害的过程。降水诱发滑坡的主要机理是增加坡体孔隙水压力和减小有效应力,导致物质下滑分力超过坡体抗滑力,使坡体失稳[15]。而地震则可通过施加地震惯性力,使坡体下滑力增加,或通过增加土层孔隙水压力增加下滑力诱发滑坡[32]。在雨季,山区坡体水分较多、地下水位较高,地震可显著增加土壤孔隙水压力,通过施加地震惯性力加速原本接近临界值的坡体失稳;在旱季,坡体干燥、地震动难以改变孔隙水压力而仅通过施加地震惯性力作用于坡体。因此,在旱季坡体干燥,稳定性较高,地震造成的地质灾害链严重性较雨季弱。震前山区的干湿状况可能会影响强震导致的滑坡、崩塌等致灾因子强度,而区域的干湿状况更多与山区气候及季节有关。
2.2 气候可能控制着山区强震的后续持续影响效应
尽管山区大地震可以显著提升地震影响区的气象-地质灾害的致灾强度,但是这种放大效应却呈现随着时间逐渐降低的趋势。例如,汶川地震后虽然震后的滑坡、泥石流等灾害不断发生,但是震后滑坡的活跃程度在持续下降[33,34]。通过高空间分辨率遥感（如WorldView等）和高时间分辨率遥感等数据（如MODIS),一些在震中的研究[33,34,35,36]普遍认为震后滑坡上的植被可能在地震后20年内就可恢复到震前覆盖水平。Guo等[28]发现震后引发泥石流的降水阈值在逐年升高,并预测未来10年可能会恢复到震前水平。同样地,2005年巴基斯坦的喀什米尔地震（里氏7.6级）导致的滑坡面积,在震后也在稳步减少[37]。可侵蚀物质的减少、松散碎屑物的压实、植被恢复导致的土体强度增加是解释震后滑坡逐渐减少的主要机制[31,38-39]。
虽然震后滑坡活跃性逐年整体下降,但是震后滑坡变化具有较大的区域差异。比如1999年台湾集集地震后,滑坡活跃性下降很慢,而2005年巴基斯坦地震2年后（2007年）滑坡活动趋于减弱。汶川地震后,滑坡上的植被恢复具有明显的空间差异。Yang等[40]通过分析汶川地震整个灾区的震后滑坡体上植被的动态变化发现,在震中映秀和岷江河谷两岸地区震后滑坡线性减少,而其他地区（主要是龙门山）滑坡上植被恢复很不稳定,表示滑坡物质仍不稳定。虽然解释震后滑坡减少的机制有多种,但这种空间差异很可能与气候和地表物质组分有关。比如Yang等[41]发现降水强度可能决定了震后滑坡碎屑物的稳定还是滑动。Zhang等[42]根据汶川地震滑坡分布区下游的水库岩芯,发现水库中的滑坡碎屑物质量与强降水关系很明显,表明滑坡碎屑物的搬运主要受控于强降水事件。反之,2010年智利大地震（里氏8.8级）由于震后持续干旱,其坡面和沟道地貌过程很不发育,以至于河流中有很少的地震碎屑物[43]。与之对比鲜明的是,2001年台风桃芝触发的降水滑坡是1999年集集地震导致滑坡面积的三倍多。2008年汶川地震和2005年巴基斯坦地震后的降水并没有导致比地震引发更多的滑坡灾害。山区震后滑坡发育的这些差异说明,地震影响区的气候条件很可能是控制震后持续效应的主要因素。
3 气候变化背景下,多灾“遭遇”引发地质灾害的问题更加复杂
目前,作为孕灾环境的气候要素在持续发生变化,其孕育出的致灾因子（极端气象事件）的强度和频率也随之改变。在此背景下,我们需要进一步讨论上述研究问题,尤其是多种致灾因子“遭遇”背景下的地质灾害研究。
3.1 极端降水增加背景下的地质灾害链
已有研究表明全球气候变化可能导致极端降水的增多[45]。在构造活跃的山区,极端降水的增加对地震-地质灾害链将产生重要影响。由于山区地震会显著改变孕灾环境,研究气候环境和山地环境共同变化下的极端降水-地震引发的地质灾害链将变得更为复杂。
以甘肃省天水地区为例,该区地处构造活跃、地震多发的半干旱区,历史地震频发且强度较大。2013年7月25日天水市娘娘坝镇发生群发性滑坡、泥石流灾害,因灾死亡24人,1人失踪。地质灾害发生3天前,定西市岷县发生了里氏6.6级地震。据美国地质调查局报道,受地震影响的娘娘坝地区烈度约为3.5度。尽管单独的地震因素不足以直接造成这次的地质灾害[46],但地震可能使岩土体遭到扰动[47],间接促进群发性地质灾害。这次地质灾害前当地发生了多次极端降水事件。第一次极端降水发生在2013年6月20日（历史最大),第二次极端降水（历史日降水排名第5）发生在2013年7月8日,定西地震发生在2013年7月22日,群发性滑坡发生在2013年7月25日,滑坡当日的降水量是25 mm（图3)。根据我们的实地考察和走访（2017年10月),此次滑坡深度为1 m左右的浅层滑坡、泥石流。由于当地地处半干旱黄土高原地区,蒸发量很大,地表和浅层地下水难以长时间维持较高水位,因此前两次极端降水（分别在滑坡发生前35天和前17天）对此次滑坡的影响已显著降低。而根据地震损伤力学理论[48],地震可以引发岩体产生裂隙,裂隙的存在为降雨的下渗提供了条件,进而使斜坡的岩体强度显著降低,诱发滑坡发生。因此,滑坡发生3天前的地震可能给滑坡当日25 mm的降水创造了条件。所以说,尽管地震没有直接诱发天水群发性滑坡,但是对如此大规模的区域滑坡事件起到了间接的促进作用。
图3
图3
2013年5月1日—9月30日天水市麦积区日值降水数据
Fig. 3
Daily precipitation record at the Maiji meteorology station, Tianshui from 1 May 2013 to 30 September 2013
表1 1964年7月至2019年10月间天水地区单日降水最多的Top10发生日期
Table 1
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3.2 气候变暖背景下的冰冻圈复杂孕灾环境中的地质灾害链
以西藏东南部林芝地区为例,该区构造活跃地震多发,地形深度切割海拔高差极大,受地形影响年降水量>1000 mm且集中在夏秋季节。这一地区多冰川泥石流灾害,降水、升温、地震都可作为致灾因子启动冰川泥石流。2018年10月17日凌晨林芝东部雅鲁藏布江峡谷的色东普沟发生大规模冰崩泥石流,碎屑物堵塞雅鲁藏布江。截至17日15时,堰塞湖蓄水约1.5亿m3,给下游造成严重威胁。泥石流所在的林芝色东普沟曾在2017年11月18日发生里氏6.9级地震（图4a)。通过对比地震前后的Landsat 8 OSL影像（图4b和4c),可以看出地震发生后,震中加拉白垒峰附近山体发生大量滑坡。但是,严重的堵塞雅鲁藏布江事件却发生在2018年10月（地震1年以后)。
与以往地震类似,2017年11月的强震通过诱发大量崩塌、滑坡极大地改变了当地的孕灾环境,同时还可能导致很多坡体上的岩土、冰川和丰富的冰碛物推向了濒临大规模失稳的状态。强烈的地震动可能显著增加了冰川裂隙,使夏季的冰川表面融水更易渗入冰床,加速冰川失稳[54],最终引发冰川泥石流。
图4
图4
2018年10月雅鲁藏布冰川泥石流堵江前后的卫星影像(a) 2017年11月18日林芝色东普沟地震烈度图（来源：USGS),(b) 2017年2月4日地震前影像,(c) 2018年1月22日地震后影像,(d) 2018年11月12日色东普沟冰崩泥石流堵江后的影像
Fig. 4
Satellite images before and after the outburst of the glacial debris flow in October 2018 at Yalong Zangbo River (a) intensity map of the Milin earthquake on 18th November 2017 (data source: USGS), (b) false color Landsat 8 OSL image on 4 February 2017 before the earthquake, (c) post-seismic image on 22 January 2018, (d) debris dammed lake on 12 November 2018
除此之外,气温也是孕育冰川泥石流的主要孕灾环境[55]。分析1989—2018年林芝气象站9月份的降水、气温统计数据（图5),发现近30年9月份所有气温要素都处于上升趋势,其中平均最低气温（增温速率0.038℃/a）和月最低气温（增温0.037℃/a）均通过0.01的显著性检验,月最高气温（增温0.080℃/a）通过P<0.05的显著性检验,降水变化不显著。在其他同等条件下,作为孕灾环境的气温持续上升也可显著增加这一地区的冰川泥石流的暴发。据此推测,2018年10月雅鲁藏布江的堵江事件可能是1年前强震和2018年夏季高温共同作用导致的灾害后续持续影响效应的产物。随着全球温度的继续上升,山区复杂孕灾环境中的地震-地质灾害研究将面临更多挑战[56]。
图5
图5
1989—2018年林芝气象站9月份气温和降水统计
Fig. 5
Statistics of September temperature and precipitation from 1989 to 2018 in Nyingchi meteorology station
4 结语
在山区孕灾环境中,以往的灾害研究多集中在地震-地质灾害和极端降水-地质灾害的单一灾害链,而对两种致灾因子即地震和极端降水共同诱发地质灾害的研究存在不足。本文回顾了山区地震与极端降水在引发滑坡等地质灾害上的相互作用过程,认为目前学术界对这两种致灾因子“遭遇”上取得的认识主要有：(1)山区大地震可显著改变滑坡、泥石流地质灾害的孕灾环境,在震后明显放大极端降水诱发的地质灾害的强度。(2)山区大地震对震后极端降水-地质灾害链的致灾强度的影响随着时间有衰减效应,这种衰减过程可能受控于区域气候、地表物质组成和植被的差异。最后,本文还分别探讨了气候变化背景下极端降水增加和气温升高对地质灾害链研究带来的新挑战。
由于对地震和极端天气气候事件导致滑坡、泥石流等地质灾害的观测不足,对其变化规律尚不明晰,对其影响因素和机理的认识还不清楚。山区由地震-极端降水导致的滑坡等地质灾害事件样本的不足,难以从统计上建立定量关系,导致对大地震和极端降水共同导致的滑坡等地质灾害的量化研究薄弱。目前,地震的发生难以预测,复杂山区的天气气候空间差异很大且缺少观测资料。山区多灾种遭遇引发的滑坡等地质灾害链研究涉及地球物理、地质、地貌、气候、天气、水文等多学科的研究,在涉及其他复杂的孕灾环境时,多灾群发情况将更为复杂。建议未来加强对山区多灾群聚与群发的系统观测,从全球案例中收集更多资料,定量化研究山区极端天气气候事件与强震“遭遇”引发滑坡等地质灾害的致灾成害过程,揭示其机理、过程,建立动力学和统计学模型。
致谢:
感谢上海师范大学环境与地理科学学院杜士强副教授对本文终稿的修改和建议,感谢国家气候中心孙劭副研究员提供本文的气象数据。
参考文献
再论灾害研究的理论与实践
[J].
Theory and practice of disaster study
[J].
灾害研究的理论与实践
[J].
On the theory of disaster research and its practice
[J].
三论灾害研究的理论与实践
[J].
Theory on disaster science and disaster dynamics
[J].
灾害系统:灾害群、灾害链、灾害遭遇
[J].
Disaster system: disaster cluster, disaster chain and disaster compound
[J].
汶川地震极重灾区地质背景及次生斜坡灾害空间发育规律
[J].灾种发育的这种地域性差别主要受控于地层岩性，除此而外，还与构造特征、地形地貌等因素紧密相关。研究表明：岩性对灾害种类的展布有决定性控制作用。统计发现，岩性越坚硬，崩塌、碎屑流发育率越高，滑坡则在软岩地区、较软岩地区和较坚硬区发育率最高，泥石流则在软岩地区最为发育。地形地貌对次生斜坡灾害的发育有重要影响，统计表明，崩塌、碎屑流以及泥石流在1200～2000m坡段范围内发育率最高，其次为800～1200m坡段；而滑坡则在800～1200m坡段范围发育率最高。对坡度而言，除11°~20°坡度范围外，崩塌和碎屑流的发育率总体具有随坡度增高而增大的特点；而滑坡和泥石流的发育率呈现典型的单峰特征，在1°~20°范围内发育率最大。坡向对地震次生斜坡灾害的发育影响不明显。地震次生斜坡灾害的发育规律表明，地震斜坡灾害的发生主要受控于活动构造本身，并沿活动构造呈带状展布，同时受场地条件如岩性、地形地貌等因素的强烈控制。]]>
Slope instabilities in the severest disaster areas of 512 Wenchuan earthquake
[J].
汶川地震堰塞湖分布规律与风险评估
[J].
Distribution and risk analysis of dammed lakes reduced by Wenchuan earthquake
[J].
Global patterns of loss of life from landslides
[J].
DOI:10.1130/G33217.1
URL
[本文引用: 1]
Global loss of life from landslides is poorly quantified. A global data set of fatalities from nonseismically triggered landslides that resulted in loss of life between A.D. 2004 and 2010 permits for the first time proper quantification of impacts and spatial distributions. In total, 2620 fatal landslides were recorded worldwide during the 7 yr period of the study, causing a total of 32,322 recorded fatalities. These total numbers of landslides and victims are an order of magnitude greater than other data sets have indicated, but analysis of the data suggests that it may still slightly underestimate the true human costs. The majority of human losses occur in Asia, especially along the Himalayan Arc and in China. This geographical concentration dominates the annual landslide cycle, which peaks in the Northern Hemisphere summer months. Finally, numbers of fatalities per event show a fat-tailed power law distribution, with the density of landslides being moderately correlated with the population density on a national basis.
汶川Ms8.0地震地表破裂带及其发震构造
[J].MS8.0地震在青藏高原东缘龙门山推覆构造带上同时使北川-映秀断裂和灌县-江油断裂两条倾向NW的叠瓦状逆断层发生地表破裂。其中,沿北川-映秀断裂展布的地表破裂带长约240km,以兼有右旋走滑分量的逆断层型破裂为主,最大垂直位移6.2m,最大右旋走滑位移4.9m;沿灌县-江油断裂连续展布的地表破裂带长约72km,最长可达90km,为典型的纯逆断层型地表破裂,最大垂直位移3.5m;另外,在上述两条地表破裂带西部还发育着1条NW向带有逆冲垂直分量、左旋走滑性质的小鱼洞地表破裂带,长约6km。这一地表破裂样式是近期发生的特大地震中结构最复杂的一次逆断层型地表破裂,地表破裂的长度也最长。利用已有的石油地震剖面,结合余震分布和地表破裂带特征等资料构建的三维发震构造模型表明,龙门山推覆构造带现今和第四纪时期以地壳缩短为主,斜滑逆冲型地震表明青藏高原中东部的水平运动在华南地块与巴颜喀拉地块之间的龙门山推覆构造带上转化为地壳的缩短和隆升。]]>
The Ms8.0 Wenchuan earthquake surface rupture and its seismogenic structure
[J].
汶川地震诱发大型滑坡分布规律研究
[J].2大型滑坡的基本信息为基础,结合代表性大型滑坡实例的现场调绘,对汶川地震诱发大型滑坡的发育分布规律进行了较系统的研究。结果表明,汶川地震大型滑坡分布除表现出与汶川地震诱发区域性地质灾害类似的分布规律之外,因主要源于发震断层瞬间大幅度错动的直接地震动力引发的大型滑坡,其发育分布及滑动、运动方式还表现出自身的特点,具体可归结为以下几种效应: (1)距离效应:约80%的大型滑坡集中分布于发震断裂地表破裂带两侧5km的范围内,距离越远,滑坡分布数量越少; (2)锁固段效应:汶川地震诱发的大型滑坡主要集中分布在与发震断裂的交叉、错列、转换部位及NE段末端等5个集中区段。其中,红白-茶坪段是大型滑坡最为集中发育段,不仅滑坡数量多,而且规模大,汶川地震诱发的最大两处滑坡均分布于此段。其次为断裂NE段末端的南坝-东河口段,该段大型滑坡密集发育,东河口滑坡和窝前滑坡等大型滑坡均出露于此段; (3)上下盘效应:绝大多数(>70%)大型滑坡都位于活动断裂的上盘,存在明显的"上下盘效应"; (4)方向效应:在与发震断裂带近于垂直的沟谷斜坡中,在地震波传播的背坡面一侧的滑坡发育密度明显大于迎坡面一侧,存在"背坡面效应"。同时,大型滑坡的滑动及运动方向还与各区段断层的错动方向有一定的相关性。在断层活动以右旋走滑为主的青川境内,有相当数量的滑坡表现出向NE方向滑动和运动的特点。]]>
Distribution of large-scale landslides induced by the Wenchuan earthquake
[J].
汶川地震滑坡详细编录及其与全球其他地震滑坡事件对比
[J].
DOI:10.3981/j.issn.1000-7857.2012.25.008
URL
[本文引用: 1]
2,大致分布在一个面积约1.1x105km2的区域内,是当前汶川地震滑坡最全面详细的编录成果,也是有记录以来单次地震事件触发滑坡数量最多的记录。其中196007处滑坡(占滑坡总数量的99.25%),面积为1150.622km2(占总滑坡面积的99.19%),分布在一个面积为44031km2、以映秀—北川地表破裂为近似中心的近椭圆形区域内。分析这196007处滑坡面积与滑坡数量的幂律关系,结果表明,面积在1x104—1x106m2之间的滑坡,滑坡面积与滑坡数量累加之间的幂律关系式可表示为lgN(A)=-2.0745A+13,判定系数R2=0.9931,表明该滑坡面积区间内滑坡面积与滑坡数量之间具有良好的幂律关系。对比结果表明,汶川地震滑坡影响区面积略高于全球其他地震事件滑坡影响区面积的上包络线。汶川地震滑坡编录成果为后续汶川地震滑坡相关科学研究提供了重要的基础数据。]]>
Detailed inventory of landslides triggered by the 2008 Wenchuan earthquake and its comparison with other earthquake events in the world
[J].
汶川八级地震地质灾害研究
[J].汶川地震触发了15000多处滑坡、崩塌、泥石流,估计直接造成2万人死亡。地质灾害隐患点达10000余多处,以崩塌体增加最为显著,反映出地震对山区高陡斜坡的影响差异性非常大,在山顶上的放大作用非常显著。通过综合分析堰塞湖库容、滑坡坝高以及坝体物质组成和结构,对地震形成的33处坝高大于10m的滑坡堰塞湖进行了评估,划分出极高、高、中和低4种溃决危险。汶川地震滑坡滑床往往不具连续平整的滑面,"尖点撞击"是极震区滑坡的一大共性,可以分为勺型滑床、凸型滑床和阶型滑床等类型。据实地调查,滑坡附近震毁建筑物垂向震动非常明显,具有"地震抛掷"—"撞击崩裂"—"高速滑流"三阶段特征。在高速滑流中,发生3种效应:(1)高速气垫效应,滑坡体由较大块石和土构成,具有一定厚度,飞行行程可达1~3km;(2)碎屑流效应,撞击粉碎的土石呈流动状态,特别是含水丰富时,形成长程流滑;(3)铲刮效应,巨大撞击力导致下部岩体崩裂,形成新滑坡、崩塌,但是,其厚度不大,滑床起伏不平。本文以北川城西滑坡和青川东河口滑坡为例,分析了地震滑坡高速远程滑动及成灾机理。北川县城城西滑坡导致1600人被埋死亡,数百间房屋被毁,是汶川地震触发的最严重的滑坡灾难,举世罕见。青川东河口滑坡—碎屑流是汶川地震触发的较为典型的高速远程复合型滑坡,滑程约2400m,高速碎屑流冲抵清江河左岸,形成滑坡坝,致使7个村庄被埋,约400人死亡。
Researches on the geo-hazards triggered by Wenchuan earthquake Sichuan
[J].
A method for producing digital probabilistic seismic landslide hazard maps
[J].DOI:10.1016/S0013-7952(00)00039-9 URL [本文引用: 1]
Evaluation of CAMEL: comprehensive areal model of earthquake-induced landslides
[J].DOI:10.1016/j.enggeo.2008.08.004 URL [本文引用: 1]
地理信息系统支持下的滑坡-水文耦合模型研究
[J].降雨及地形特征等因素对于滑坡发生有明显的控制作用。为了有效地将地表地形与斜坡的地下水运动特征结合起来，进行滑坡的稳定性分析，将工程中广泛采用的极限平衡方法与基于DEM的水文分布模型进行有效的集成，提出滑坡-水文耦合模型，在GIS中实现对滑坡快速有效的分析、预测，并建立了滑坡稳定的综合判定标准。通过模型的验证达到较高的精度。]]>
GIS based landslide stability and hydrological distribution coupled model
[J].
Guidelines for landslide susceptibility, hazard and risk zoning for land use planning
[J].DOI:10.1016/j.enggeo.2008.03.022 URL [本文引用: 2]
四川省8·13特大泥石流灾害特点、成因与启示
[J].2010年8月12~14日,四川省部分地区普降大到暴雨,在5 ·12汶川地震极重灾区的绵竹市清平乡、汶川县映秀镇和都江堰龙池镇诱发了极为严重的泥石流灾害。本次泥石流灾害表明:地震区和非地震区、震前和震后的泥石流在发育分布规律、启动条件、暴发规模、活动形式及其成灾方式和危害性等方面都具有显著的差别。通过对8 ·13清平乡泥石流、映秀红椿沟泥石流以及龙池泥石流的基本分析,表明8 ·13泥石流具有群发性、突发性、破坏性、灾害链效应等特点,同时还具有沿发震断裂呈带状分布、物源主要来自于汶川地震触发的崩滑堆积物、活动形式主要表现为"拉槽"侵蚀等显著特征。震区异常丰富的松散固体物源和极端气候所造成的局地短时强降雨是泥石流暴发的根本原因。针对汶川地震区泥石流暴发的新特点,应进一步加强对震区泥石流的防治,尤其是针对具有重大泥石流隐患的沟谷,一方面应提高设防标准,强化工程治理和专业监测预警,另一方面更应引入风险管理和控制的理念,注重"防""治"结合; "软""硬"结合; 工程措施与非工程措施结合; "治理"与"管理"结合,调动全社会力量,共同防范地质灾害。
The 13 August 2010 catastrophic debris flows in Sichuan province: characteristics, genetic mechanism and suggestions
[J].
汶川震区映秀镇“8·14”特大泥石流灾害调查
[J].
Field investigation and research on giant debris flow on August 14, 2010 in Yingxiu town, epicenter of Wenchuan earthquake
[J].
北川地震重灾区泥石流特征与减灾对策
[J].
Characteristics and countermeasures of debris flows in Beichuan's meizoseismal area
[J].
岷江上游“7·10”泥石流对公路的危害方式及成因
[J].
Hazard characteristics and causes of “7·10” debris flow along highways in the upper reaches of Minjiang River
[J].
四川彭州龙门山镇8·18泥石流灾害特征与成灾模式分析
[J].
Characteristics and causes of 8·18 debris flow hazards at the Longmenshan town, Pengzhou, Sichuan
[J].
Earthquake-induced chains of geologic hazards: patterns, mechanisms, and impacts
[J].DOI:10.1029/2018RG000626 URL [本文引用: 2]
汶川地震地质灾害后效应分析
[J].汶川地震过去3a了。3a来,大量的国内外学者对地震灾区地震地质灾害的发育分布规律、形成机理及防治对策给予了高度关注,发表了大量的研究成果。人们在关注同震地质灾害的同时,更对地震灾区今后地质灾害的发生规律及演化趋势、持续时间倾注了极大的关心,因为震后连续3a,尤其是2010年,灾区地质灾害的频率和规模均出现较震前显著增大的现象。本文收集整理了震前和震后灾区地质灾害的数据资料,尤其研究了震后3a灾区重大地质灾害的特点和发生规律,在此基础上,分析了震后灾区地质灾害可能的持续时间、演化趋势以及高风险区的范围。分析和研究结果认为,震后汶川地震灾区的地质灾害将持续20~25a; 在这段时间内,地质灾害将以4~5a一个高峰为周期,呈震荡式的衰减下降,并最终恢复到震前的水平。震后地质灾害的高风险区将出现在耿达-映秀、小鱼洞、红白-茶坪、擂鼓-陈家坝和青川东河口-窝前这5个地段上。
After effect of geohazards induced by the Wenchuan earthquake
[J].
汶川地震区震后泥石流活动特征与防治对策
[J].
Characteristics and countermeasures of debris flow in Wenchuan area after the earthquake
[J].
Impacts of the Chi-Chi earthquake on subsequent rainfall-induced landslides in central Taiwan
[J].DOI:10.1016/j.enggeo.2006.02.010 URL [本文引用: 1]
Catastrophic debris flows triggered by a 14 August 2010 rainfall at the epicenter of the Wenchuan earthquake
[J].
DOI:10.1007/s10346-011-0269-5
URL
[本文引用: 1]
The Wenchuan earthquake of May 12, 2008 produced large amounts of loose material (landslide debris) that are still present on the steep slopes and in the gullies. This loose material creates an important hazard as strong rainfall can cause the development of devastating debris flows that will endanger the resettled population and destroy the result of reconstruction efforts. On 14 August 2010, a total of 21 debris flows were triggered by heavy rainfall around the town of Yingxue, located near the epicenter of the Wenchuan earthquake. One of these debris flows produced a debris dam, which then changed the course of the river and resulted in the flooding of the newly reconstructed Yinxue town. Prior to this catastrophic event, debris flow hazard had been recognized in the region, but its potential for such widespread and devastating impacts was not fully appreciated. Our primary objective for this study was to analyze the characteristics of the triggering rainfall and the sediment supply conditions leading to this event. Our field observations show that even small debris flow catchment areas have caused widespread sediment deposition on the existing fans. It is concluded that the whole of the area shaken by the Wenchuan earthquake is more susceptible to debris flows, initiated by localized heavy rainfall, than had been assumed earlier. The results of this study contribute to a better understanding of the conditions leading to catastrophic debris flow events in the earthquake-hit area. This is essential for the implementation of proper early warning, prevention, and mitigation measures as well as a better land use planning in this area.
Intensity-duration threshold of rainfall-triggered debris flows in the Wenchuan earthquake affected area, China
[J].DOI:10.1016/j.geomorph.2015.10.009 URL [本文引用: 2]
基于遥感技术的区域滑坡灾害系统研究: 以汶川地震灾区为例
[D].
Analysis of regional landslide disaster system based on remote sensing: case study in the Wenchuan earthquake affected area
[D].
Two multi-temporal datasets that track the enhanced landsliding after the 2008 Wenchuan earthquake
[J].DOI:10.5194/essd-11-35-2019 URL [本文引用: 1]
Prolonged seismically induced erosion and the mass balance of a large earthquake
[J].DOI:10.1016/j.epsl.2011.02.005 URL [本文引用: 2]
地震与滑坡
[M].
Earthquake and landslides
[M].
Spatio-temporal evolution of mass wasting after the 2008 Mw7.9 Wenchuan earthquake revealed by a detailed multi-temporal inventory
[J].DOI:10.1007/s10346-018-1054-5 URL [本文引用: 2]
Spatial and temporal analyses of post-seismic landslide changes near the epicentre of the Wenchuan earthquake
[J].DOI:10.1016/j.geomorph.2016.10.010 URL [本文引用: 2]
Decreased post-seismic landslides linked to vegetation recovery after the 2008 Wenchuan earthquake
[J].DOI:10.1016/j.ecolind.2017.12.006 URL [本文引用: 1]
Analysing post-earthquake landslide activity using multi-temporal landslide inventories near the epicentral area of the 2008 Wenchuan earthquake
[J].
Documenting five years of landsliding after the 2005 Kashmir earthquake, using repeat photography
[J].DOI:10.1016/j.geomorph.2013.04.033 URL [本文引用: 1]
Internal erosion controls failure and runout of loose granular deposits: evidence from flume tests and implications for postseismic slope healing
[J].DOI:10.1029/2018GL078030 URL [本文引用: 1]
Transient changes of landslide rates after earthquakes
[J].DOI:10.1130/G36961.1 URL [本文引用: 1]
Spatial-temporal dynamic monitoring of vegetation recovery after the Wenchuan earthquake
[J].DOI:10.1109/JSTARS.2016.2616511 URL [本文引用: 1]
Effects of precipitation and topography on vegetation recovery at landslide sites after the 2008 Wenchuan earthquake
[J].
Monsoonal control on a delayed response of sedimentation to the 2008 Wenchuan earthquake
[J].
DOI:10.1126/sciadv.aav9784
URL
PMID:31249867
[本文引用: 1]
Many drug candidates fail therapeutic development because of poor aqueous solubility. We have conceived a computer-aided strategy to enable polymeric micelle-based delivery of poorly soluble drugs. We built models predicting both drug loading efficiency (LE) and loading capacity (LC) using novel descriptors of drug-polymer complexes. These models were employed for virtual screening of drug libraries, and eight drugs predicted to have either high LE and high LC or low LE and low LC were selected. Three putative positives, as well as three putative negative hits, were confirmed experimentally (implying 75% prediction accuracy). Fortuitously, simvastatin, a putative negative hit, was found to have the desired micelle solubility. Podophyllotoxin and simvastatin (LE of 95% and 87% and LC of 43% and 41%, respectively) were among the top five polymeric micelle-soluble compounds ever studied experimentally. The success of the strategy described herein suggests its broad utility for designing drug delivery systems.
Suspended sediments in Chilean Rivers reveal low postseismic erosion after the Maule earthquake (Mw8.8) during a severe drought
[J].DOI:10.1029/2018JF004766 URL [本文引用: 1]
Earthquake-triggered increase in sediment delivery from an active mountain belt
[J].DOI:10.1130/G20639.1 URL
More extreme precipitation in the world's dry and wet regions
[J].DOI:10.1038/nclimate2941 URL [本文引用: 2]
岩土边坡地震崩滑及其初判准则
[J].根据我国过去近８００ 年间地震诱发天然岩土边坡崩滑的事例， 研究了我国岩土边坡地震崩滑的特征， 以及边坡地震崩滑与地震动参数的关系。通过对１２５ 次历史地震造成的２８５ 例典型滑坡进行分析， 提出了预测天然岩土边坡地震崩滑的初判标准。
Earthquake induced landslide and avalanche
[J].
天水市“7·25”群发性山洪地质灾害发育特征及成因分析
[J].
Analysis on the development characteristics and hydrodynamic conditions for the massive debris flow in Tianshui
[J].
降雨作用下地震损伤斜坡破坏机理研究
[J].
Study on failure mechanism of earthquake damage slope under rainfall condition
[J].
1979—2014年全球变暖背景下青藏高原气候变化特征
[J].
DOI:10.12006/j.issn.1673-1719.2016.039
URL
[本文引用: 1]
近几十年来全球变暖受到越来越广泛的关注，然而全球变暖从1998年开始趋缓，但青藏高原却呈现加速增暖的趋势。本文基于前人研究，系统回顾了青藏高原气温、积雪、降水和大气热源等四方面在全球变暖背景下的变化，指出高原的加速增温导致了积雪迅速融化，降水明显增多的同时，高原热源却呈现减弱趋势。
Characteristics of climate change over the Tibetan Plateau under the global warming during 1979-2014
[J].
Acceleration of ice loss across the Himalayas over the past 40 years
[J].
DOI:10.1126/sciadv.aav9784
URL
PMID:31249867
[本文引用: 1]
Many drug candidates fail therapeutic development because of poor aqueous solubility. We have conceived a computer-aided strategy to enable polymeric micelle-based delivery of poorly soluble drugs. We built models predicting both drug loading efficiency (LE) and loading capacity (LC) using novel descriptors of drug-polymer complexes. These models were employed for virtual screening of drug libraries, and eight drugs predicted to have either high LE and high LC or low LE and low LC were selected. Three putative positives, as well as three putative negative hits, were confirmed experimentally (implying 75% prediction accuracy). Fortuitously, simvastatin, a putative negative hit, was found to have the desired micelle solubility. Podophyllotoxin and simvastatin (LE of 95% and 87% and LC of 43% and 41%, respectively) were among the top five polymeric micelle-soluble compounds ever studied experimentally. The success of the strategy described herein suggests its broad utility for designing drug delivery systems.
青藏高原山地灾害和气象灾害风险评估与减灾对策
[J].
Risk assessment and disaster reduction strategies for mountainous and meteorological hazards in Tibetan Plateau
[J].
青藏高原自然灾害发育现状与未来关注的科学问题
[J].
Natural hazards in Tibetan Plateau and key issue for future research
[J].
气候变暖背景下青藏高原山地灾害及其风险分析
[J].
DOI:10.3969/j.issn.1673-1719.2014.02.004
URL
[本文引用: 1]
2扩展到2012年1.004 km2，人口与经济密集区与灾害高风险区重叠，加之气候变化导致的灾害危险性增加，青藏高原灾害风险显著增大。上述结果提供了气候变化对青藏高原山地灾害影响的证据，初步阐述了其影响特征，有助于山地减灾和进一步认识气候变化对山地灾害的影响机理。]]>
Risk analysis of mountain hazards in Tibetan Plateau under global warming
[J].
Rapid accelerations of Antarctic Peninsula outlet glaciers driven by surface melt
[J].
DOI:10.1038/s41467-020-17682-8
URL
PMID:32737305
[本文引用: 1]
Long-term time series have provided evidence that anthropogenic pressures can threaten lakes. Yet it remains unclear how and the extent to which lake biodiversity has changed during the Anthropocene, in particular for microbes. Here, we used DNA preserved in sediments to compare modern micro-eukaryotic communities with those from the end of the 19th century, i.e., before acceleration of the human imprint on ecosystems. Our results obtained for 48 lakes indicate drastic changes in the composition of microbial communities, coupled with a homogenization of their diversity between lakes. Remote high elevation lakes were globally less impacted than lowland lakes affected by local human activity. All functional groups (micro-algae, parasites, saprotrophs and consumers) underwent significant changes in diversity. However, we show that the effects of anthropogenic changes have benefited in particular phototrophic and mixotrophic species, which is consistent with the hypothesis of a global increase of primary productivity in lakes.
青藏高原冰冻圈变化及其对区域水循环和生态条件的影响
[J].年代以来呈全面、加速退缩趋势。作为全球最主要的高海拔冻土区，青藏高原近几十年气候变暖是冻土退化的基础因素，人为活动在局部加速了冻土退化，推测未来几十年内冻土退化仍会保持或加速。过去50 年，青藏高原积雪面积总体呈减少趋势。由于气温升高，青藏高原处于降雪和积雪临界状态的区域大大增加，导致青藏高原积雪期开始时间的推迟和结束时间的提前。冰川加速消融退缩，融水在逐年增加，冰川变化引发的水资源时空分布和水循环过程的变化，无疑将给青藏高原社会经济发展带来深刻影响。冻土及其孕育的高寒沼泽湿地和高寒草甸生态系统具有显著的水源涵养功能，是稳定江河源区水循环与河川径流的重要因素。青藏高原江河源区近几十年来生态退化和河流、湖泊、沼泽、湿地等水文环境的显著变化就与冻土退化密切相关。过去十年来由于冻胀和融沉破坏，青藏公路已经进行了多次全线性大规模的整修。在未来几十年内多年冻土的主要退化形式为地下冰的消融和低温冻土向高温冻土转化，这一过程将引起热融滑塌、热融沉陷等冻土热融灾害。为应对气候变化对青藏高原冰冻圈影响，应加强冰川融水对地表水和冰川融水补给河流的水文过程与预测研究，针对未来可能出现的各种灾害，要在科学预测和普查的基础上评价灾害风险。]]>
Cryospheric changes and their impacts on regional water cycle and ecological conditions in the Qinghai Tibetan Plateau
[J].
