汶川映秀地区震后泥石流敏感性研究

发布时间：2020-07-24 03:04

【摘要】：自2008年“5.12”汶川地震后,以映秀地区为震中的汶川县乃至整个西南地区发生了重大的地质改变,地震不仅直接造成了重大人员伤亡与财产损失,更使地表环境及周围生态系统遭受到了严重的破坏。实际上,在大地震造成的直接损害之外,当地居民更多的受难于地震带来的大量次生灾害。尤其是在震后每年的雨季,强降雨促使震后缺少植被和人类工程保护的不稳定斜坡失稳进而发生崩塌、滑坡、泥石流等灾害,使得房屋掩埋,路桥中断,江河堵塞。总之,汶川县在震后几年时间一直属于地灾频发时期,特别是位于地震中心的映秀及其周围地区。对此,本文以汶川县映秀地区为例,借助于中国地质调查局地质调查工作项目——“西南地区重大地质灾害调查评价与早期预警综合研究”,基于基础地质灾害发生原理,在对研究区崩塌滑坡灾害进行遥感解译的基础上,结合GIS技术,获取崩塌、滑坡灾害点信息,分析其在不同空间因子上的分布特征,对比分析了目前常用的地质灾害敏感性评价方法模型,并运用logistic回归模型和信息量模型对研究区内的物源即崩滑体变化量进行敏感性评价研究,对比了这两种模型的评价结果,并将结果较为准确的崩塌滑坡敏感性作为研究区泥石流敏感性主要评价因素中的物源因素,结合了另外两类评价因素即诱发因素和地形地貌因素,运用层次分析法对研究区内38条泥石流沟进行敏感性评价。主要的研究成果如下:1、讨论了研究区崩滑点信息提取方法与空间分布特征基于研究区高分辨率影像和野外实地调查取样工作,完成了映秀图幅1:5万的滑坡、崩塌灾害点的解译与信息提取工作,在此数据基础上,本文将图幅内未包含完整的泥石流流域地区进行扩充,并同样解译与提取了补充区域上的灾害点,最终得到研究区内完整流域的38条泥石流沟,崩滑灾害点共计6203个,其中滑坡灾害个数为1385个,崩塌灾害个数为4818。接着对崩滑点在高程、坡度、坡向、地层岩性、断层距离、河流距离和地震峰值加速度(PGA)这七个因子上进行了空间分布特征分析,发现不同空间因子对崩滑灾害的分布有着不同程度的影响,特别是坡度因子和PGA因子,随着因子等级的提升,灾害分布密度比呈线性递增。2、研究区崩塌滑坡灾害敏感性评价根据研究区情况,本文选择Logistic回归模型与信息量模型两种对崩滑灾害敏感性进行评价。信息量模型适用领域广泛,分析评价单元信息量时用到了专家知识;Logistic回归模型优点在于其评价数据选取灵活即变量可以是连续的也可是离散的。本文选取空间分布特征的七个影响因子,根据评价模型的方法原理和技术路线得到研究区崩滑灾害敏感性评价分级图,对比了两种模型的评价结果,并用ROC曲线进行结果验证,发现两种模型的评价结果均较为可靠,但Logistic回归模型所得评价结果准确度更高。3、研究区泥石流沟敏感性评价介绍了层次分析法对评价因子权重值的计算过程,并验证了其准确度,根据评价指标体系,把诱发因素、地形地貌因素和物源因素作为主体指标,而群体指标选择为年均降雨量、流域高程差、流域坡度、沟壑密度、主沟纵坡降、断层距离和崩塌滑坡敏感性。各指标依据不同的权重值来进行叠加分析,得到了最终研究区泥石流流域敏感度评价分级,依据可靠的泥石流沟判别模型对研究区38条沟道进行判断,其结果与泥石流敏感度分级相对应。为当地政府实施防灾减灾与震后修复工作提供一定参考。
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P642.23
【图文】：

崩塌滑坡,映秀

等地质灾害强烈活动的关键因素，每年雨季发生的地质灾害都会给灾区带来经济损失和人员伤亡，其中映秀地区尤为突出（唐川，2009）。2010 年 8 月 14 日的强降雨过程致使位于映秀镇的红椿沟泥石流暴发，岷江主河道被沟道冲出的大量物源形成的堆积体所堵塞，使得岷江改道而冲入映秀的新镇，引起映秀镇的洪水灾害：灾害让映秀镇 13 人死亡、另外有 59 人失踪，受灾害群众 8000 余人被迫离开家乡转移避险。位于映秀镇附近的红椿沟等地区暴发特大型泥石流，几年来各类强降雨导致泥石流的暴发已致使上万数量的人员伤亡、河流堵塞形成堰塞湖以及大量房屋道路损毁随之而来（唐川，2011）；渔子溪流域也是震后泥石流活动的重点区域，S303 映秀段公路先后被损坏多次，大规模泥石流冲出堵塞河流致使新映秀镇被洪水掩埋；其中以肖家沟最为典型，肖家沟在 2010 年 8 月 14日因暴雨暴发特大规模泥石流，一次冲出物方量约为 6.5 105m3，造成 S303 公路中断，堵塞渔子溪（张钰，2014，崔鹏，2008）。映秀地区震后一直以来不断受着各类地质灾害威胁，给当地居民及地质环境带来了巨大的损害（如图 1-1），因此，本文选取渔子溪下游与银杏乡至映秀镇的岷江流域作为研究区，对其进行震后地质灾害敏感性评价与分析十分必要。

地理位置,映秀,汶川县

2.1 环境概况2.1.1 自然地理环境概况研究区地处四川省汶川县耿达乡至映秀镇一段渔子溪流域及银杏乡至映秀镇一段岷江流域，地理位置 103°15 ~103°32 E，30°9 9~31°10 N。其东边为都江堰市、西边为卧龙自然保护区、南边为漩口镇、北边为汶川县城威州镇。研究区中心映秀镇是重要的交通枢纽，途径其位置的主要公路有国道 213、省道 303 和都汶高速，是自成都去往黄龙九寨和四姑娘山等著名风景区的必经之路。研究区渔子溪上游自耿达乡沿流域至映秀镇汇入岷江，长度约为 35km，而自银杏乡由北向南流经研究区的岷江，长度约为 22km。研究区总面积为 498km2，见图 2-1。区内沟谷数量较大，水系发育，呈树枝状。研究区地处四川盆地与青藏高原东南缘的过渡地带，龙门山中央断裂带（映秀-北川断裂）与后山断裂带（茂县-汶川断裂）穿越区内，裂隙发育，使得岩体破碎不稳定，地质活动频繁，是研究地质灾害的典型区域。

地质平面图,泥石流沟

研究区地处于高低山河谷区域，地形整体起伏较大，整体海拔高程趋势表现为北高南低、西高东低，最高海拔达到了 4140m，而海拔最低的地区高程仅为800m，且部分泥石流流域内的相对高差同样较大，介于 0.85-2.48km 之间。区内包含共计 38 条泥石流沟，沟道纵比降差异较大分布于区间 9 ~210 范围，沟壑密度介于 0.21~2.33 之间，同样，流域面积差异明显，在 0.64km2~33.09km2不等。研究区的地质构造控制着其地貌特征，河谷深切现象明显，基本上表现为“V”形谷，且泥石流沟道的形成区和流通区也多数为“V”形。研究区内阶地发育明显，映秀镇所处区域为岷江和渔子溪的一级阶地，地势相对平坦，沿着两条干流上游方向至渔子溪耿达地区和岷江银杏乡，地势阶地发育，为二级阶地。研究区内山高坡陡，流域内坡度均有较大的区域，且部分泥石流沟为极陡型泥石流沟，如此陡峻的地形奠定了滑坡等松散堆积体转化为泥石流的启动物源的基础，加大了研究区泥石流灾害暴发的概率。2.1.3 地层岩性概况

【参考文献】