长白山天池火山喷发诱发崩塌滑坡灾害危险性评价

发布时间：2017-08-30 17:31

  本文关键词：长白山天池火山喷发诱发崩塌滑坡灾害危险性评价

  更多相关文章： 天池火山 崩塌滑坡 危险性评价 地震烈度 超越概率 Newmark模型

【摘要】：长白山天池火山位于吉林省东南部,是长吉图开发、开放先导区十分重要的一环,与此同时,长白山天池还是我国东北地区重要的旅游景区,常年吸纳大量的旅游人口,长白山天池火山一旦复活并出现喷发活动,其伴生地震所带来的地震作用力会导致长白山地区不稳定的岩土体发生崩塌滑坡灾害,对该区域内的生命财产造成损失,影响该地区的发展。根据长白山天池火山监测成果,长白山天池火山自2002年至2005年间,天池火山伴生地震震级、地形变、地震发生频次和温室气体的排放量均出现明显上升的趋势,地震发生频次更是达到了1200余次的峰值。此外,最新的监测结果显示,2010年5月,天池火山聚龙温泉的泉水水温上升了3℃,天池火山锥体北坡的高度变化出现逆转,突降12.72mm,打破了年均升高4mm的规律。上述天池火山监测结果表明天池火山有进入活跃时期的可能性。本文查阅了吉林省内长白山地区内各个县市的地质灾害调查与区划报告,收集了各个县市的崩塌、滑坡和不稳定斜坡的灾害点数量。选取了包括坡度、坡向、年降水量在内的11个评价指标,利用粗糙集理论对崩塌滑坡灾害敏感性进行评价,并比较了各个评价指标对崩塌滑坡灾害的影响,评价结果显示:坡度、坡向是影响研究区内崩塌滑坡灾害发育最主要的因素,并绘制的研究区崩塌滑坡灾害易发性分区图。天池火山喷发活动对崩塌滑坡灾害的影响主要体现在火山地震带来的地震作用力上,本文采用了概率方法和Newmark位移计算模型等两种方法对研究区崩塌滑坡危险性进行评价。(1)将最大伴生地震视为火山喷发对崩塌滑坡灾害的主要影响因素。参考以往火山地震震源的位置,设定震源为天池口,依据天池火山喷发的历史资料,得到地震震级-年发生概率的公式。地震烈度达到并超过VI度时,地震触发崩塌滑坡灾害的数量呈现明显增加的趋势,故将地震烈度值为VI作为地震触发崩塌滑坡灾害的阈值。依据震级-概率公式计算出不同震中距所对应的地震烈度大于VI的概率,在ArcGIS平台中生成超越概率分区图,通过超越概率值的大小衡量天池火山触发作用强弱,将易发性分区图与超越概率分区图相乘,结果作为最后的崩塌滑坡危险性分区。(2)Newmark累积位移模型目前被广泛应用于地震触发崩塌滑坡灾害危险性评价工作中,本文计算地震震级分别为5级、6级和7级时的Arias强度分区图和临界加速度ac分区图,通过对已有Newmark位移模型进行筛选,认为Jibson于2007年提出的位移模型最适合长白山地区,将最后的累积位移分区图作为划分崩塌滑坡灾害危险性的依据。对比两种方法的结果图可知:两种方法划分的危险区域基本一致。然而,上述两种评价方法涉及大量的图片处理过程和公式的计算,过程十分复杂。本文通过在ArcGIS平台构建Model Builder模型,简化危险性分区图的计算过程,实现了计算过程的“一键式”操作,减少了由于人为因素可能造成的误差,并具备可重复操作的特点。
【关键词】：天池火山 崩塌滑坡 危险性评价 地震烈度 超越概率 Newmark模型
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P642.2
【目录】：

• 中文摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 绪论12-20
• 1.1 选题依据及研究意义12-14
• 1.1.1 选题背景12-13
• 1.1.2 研究意义13-14
• 1.2 国内外研究现状14-16
• 1.2.1 火山喷发、地震和崩塌滑坡灾害关系研究14-15
• 1.2.2 地震崩滑与地震参数研究15
• 1.2.3 Newmark位移模型在地震作用下坡体稳定性评价中的应用15-16
• 1.3 论文的研究内容和方法16-20
• 1.3.1 论文的研究内容16-17
• 1.3.2 论文的主要研究方法17-20
• 第2章 研究区自然地理与生态环境特征20-35
• 2.1 研究区地理位置概况20
• 2.2 气象与水文特征20-24
• 2.2.1 气象20-23
• 2.2.2 水文23-24
• 2.3 地形地貌特征24-27
• 2.3.1 地形24-25
• 2.3.2 地貌25-27
• 2.4 地层及岩浆岩27-29
• 2.4.1 地层27-29
• 2.4.2 岩浆岩29
• 2.5 主要地质构造29-30
• 2.6 水文地质条件30-32
• 2.6.1 玄武岩孔洞裂隙水31
• 2.6.2 碎屑岩孔隙裂隙水31
• 2.6.3 构造裂隙水31-32
• 2.7 人类活动特征32-35
• 2.7.1 人口分布32-33
• 2.7.2 交通33
• 2.7.3 电站33-35
• 第3章 天池火山活动特征及火山地震对崩塌滑坡灾害的影响35-44
• 3.1 天池火山活动特征35-36
• 3.1.1 天池火山活动历史35-36
• 3.1.2 天池火山监测工作进展36
• 3.2 火山地震对崩塌滑坡灾害的触发作用36-41
• 3.2.1 地震烈度与崩塌滑坡灾害的关系36-39
• 3.2.2 伴生地震震级与累计频次的关系39-41
• 3.3 地震烈度大于VI的超越概率41-44
• 第4章 崩塌滑坡灾害分布特征及其与各评价因子的关系44-55
• 4.1 研究区崩塌滑坡灾害分布44-45
• 4.2 研究区内典型崩塌滑坡灾害45-47
• 4.2.1 龙门峰崩塌45-46
• 4.2.2 鸡冠砬子崩塌46-47
• 4.3 研究区崩塌滑坡灾害影响因素统计分析47-55
• 4.3.1 高程DEM47-48
• 4.3.2 地貌类型48
• 4.3.3 地质构造48-49
• 4.3.4 距河流距离49-50
• 4.3.5 年降水量50
• 4.3.6 年蒸发量50
• 4.3.7 地形坡度50-51
• 4.3.8 坡向51
• 4.3.9 地下水类型51-52
• 4.3.10 土地利用类型52-53
• 4.3.11 地层岩性53-55
• 第5章 火山诱发崩塌滑坡危险性评价55-63
• 5.1 崩塌滑坡易发性评价55-61
• 5.1.1 评价指标的选择55
• 5.1.2 粗糙集理论简介55-56
• 5.1.3 易发性评价指标的选取以及权重值的确定56-59
• 5.1.4 崩塌滑坡易发性分区59-61
• 5.2 崩塌滑坡危险性分区61-63
• 第6章 基于Newmark位移模型的崩塌滑坡危险性评价63-77
• 6.1 Newmark模型简介63-64
• 6.2 模型参数的计算64-69
• 6.2.1 Arias强度64-67
• 6.2.2 临界加速度ac67-69
• 6.3 累积位移公式选取69-72
• 6.4 不同震级条件下的危险性分区72-74
• 6.5 危险性分区结果对比74-77
• 第7章 基于Model Builder模块的崩塌滑坡快速评价工具箱构建77-83
• 7.1 模型生成器（Model Builder）简介77-78
• 7.2 天池火山崩塌滑坡灾害危险评估模型78-83
• 7.2.1 模型的构建流程78
• 7.2.2 模型计算过程78-81
• 7.2.3 模型界面81-83
• 第8章 结论83-84
• 参考文献84-87
• 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果87-88
• 致谢88

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李成;;陕西省韩城市城区黄河岸边崩塌滑坡带现状分析与治理[J];价值工程;2013年02期

2 乔建平;岷江上游崩塌滑坡分布规律研究[J];长江流域资源与环境;1994年04期

3 易庆林，王尚庆，涂鹏飞;崩塌滑坡监测方法适用性分析[J];中国地质灾害与防治学报;1996年S1期

4 夏永忠;易庆林;;崩塌滑坡防治施工监测与治理效果[J];中国地质灾害与防治学报;2006年01期

5 方钧;;崩塌滑坡 天灾?人祸?[J];民防苑;2008年01期

6 唐川，，周钜，朱静;云南崩塌滑坡危险度分区的模糊综合分析法[J];水土保持学报;1994年04期

7 李为乐;黄润秋;唐川;许强;;汶川地震触发的绵远河流域崩塌滑坡的特征[J];山地学报;2011年04期

8 刘应辉;朱颖彦;苏凤环;王春振;;基于地层岩性的崩塌滑坡敏感性分析——以5·12震后都汶公路沿线为例[J];水土保持研究;2009年03期

9 周永娟;仇江啸;王效科;林刚;吴庆标;;三峡库区消落带崩塌滑坡脆弱性评价[J];资源科学;2010年07期

10 苏凤环;崔鹏;张建强;甘国兵;;芦山地震重灾区崩塌滑坡易发性评价[J];山地学报;2013年04期

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 国土资源部地质灾害应急技术指导中心副主任 中国地质灾害防治工程行业协会专家委员会副主任委员 刘传正;关注冰雪冻融引发的崩塌滑坡灾害[N];中国国土资源报;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 刘绪;长白山天池火山喷发诱发崩塌滑坡灾害危险性评价[D];吉林大学;2016年

2 鲍叶静;地震崩塌滑坡概率危险性分析及初步预测[D];中国地震局地球物理研究所;2004年

3 刘应辉;汶川地震区都汶公路沿线崩塌滑坡灾害特征与评价[D];兰州大学;2009年

本文编号：760665