陳曉利，冉洪流，王明明

中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，活動(dòng)構(gòu)造與火山實(shí)驗(yàn)室，北京 100029

潛在地震滑坡危險(xiǎn)區(qū)區(qū)劃方法

陳曉利，冉洪流，王明明

中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，活動(dòng)構(gòu)造與火山實(shí)驗(yàn)室，北京 100029

不同地區(qū)地震活動(dòng)的強(qiáng)度和頻率是不同的．基于地震危險(xiǎn)性分析的地震滑坡危險(xiǎn)研究在綜合了地震烈度、位置、復(fù)發(fā)時(shí)間等因素的基礎(chǔ)上，考慮了地震動(dòng)峰值加速度時(shí)空分布的特點(diǎn)，可以有效地應(yīng)用于潛在地震滑坡危險(xiǎn)區(qū)區(qū)劃．以汶川地震災(zāi)區(qū)為研究對(duì)象，根據(jù)研究區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、地震活動(dòng)特點(diǎn)等劃分出災(zāi)區(qū)的潛在震源區(qū)，對(duì)該區(qū)進(jìn)行地震危險(xiǎn)性分析，并在此基礎(chǔ)上采用綜合指標(biāo)法做出基于地震危險(xiǎn)性分析的地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃．所得地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃按照滑坡危險(xiǎn)程度分為高危險(xiǎn)、較高危險(xiǎn)、較低危險(xiǎn)和低危險(xiǎn)四級(jí)，表示未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)研究區(qū)在遭受一定超越概率水平的地震動(dòng)作用下，不同地區(qū)地震滑坡發(fā)生的可能程度．本文給出的地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃結(jié)果中，汶川地震滑坡崩塌較發(fā)育的汶川、北川、茂縣等部分區(qū)域均處于高危險(xiǎn)或較高危險(xiǎn)區(qū)域；在對(duì)具有較高DEM精度的北川擂鼓鎮(zhèn)地區(qū)所作的地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃中，汶川地震中實(shí)際發(fā)生的地震滑坡災(zāi)害與地震滑坡危險(xiǎn)區(qū)劃結(jié)果表現(xiàn)出較好的一致性．對(duì)區(qū)域范圍而言，基于地震危險(xiǎn)性分析的地震滑坡區(qū)劃，可為初期階段的土地規(guī)劃使用及重大工程選址提供參考．

汶川地震，地震滑坡，潛在震源區(qū)，地震危險(xiǎn)性分析，滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃

1 引 言

地震滑坡是山體在強(qiáng)烈震動(dòng)中失穩(wěn)產(chǎn)生的滑移．它是一種危害巨大的地震次生災(zāi)害，能夠切斷交通，毀壞設(shè)施，阻塞河道形成堰塞湖．地震滑坡不僅能造成巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)的安全也構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅．2008年5月12日的汶川大地震是新中國(guó)成立以來(lái)我國(guó)大陸發(fā)生的破壞性最為嚴(yán)重的地震，不僅造成大量的人員傷亡，而且嚴(yán)重破壞災(zāi)區(qū)的生產(chǎn)和生活設(shè)施，使災(zāi)后重建工作面臨巨大困難．汶川地震災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表明滑坡崩塌等是地震災(zāi)區(qū)最常見(jiàn)的現(xiàn)象，也是造成損失最為嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害．初步估計(jì)，地震地質(zhì)災(zāi)害直接造成的死亡人數(shù)可達(dá)2萬(wàn)人［1－3］，一些大型的崩塌、滑坡體即可造成成百上千人的傷亡，如北川縣王家?guī)r滑坡就直接導(dǎo)致了1600人的死亡．

地震誘發(fā)滑坡量大、面廣，與降雨誘發(fā)滑坡有著很大的不同．除去觸發(fā)因素、空間發(fā)育規(guī)律等的區(qū)別，地震誘發(fā)滑坡崩塌在個(gè)體規(guī)模、分布范圍、分布密度上比降雨誘發(fā)滑坡要大很多，一次強(qiáng)烈地震可能引發(fā)成百上千個(gè)滑坡，波及幾百幾千平方公里．對(duì)待規(guī)模大、分布范圍廣的地震滑坡災(zāi)害問(wèn)題，在土地利用的規(guī)劃階段就進(jìn)行地震滑坡危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)和區(qū)劃是行之有效的解決辦法［4－6］．在對(duì)一個(gè)地區(qū)作出中長(zhǎng)期地震預(yù)報(bào)之后，如果也能相應(yīng)地對(duì)該地區(qū)的斜坡穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而預(yù)測(cè)地震時(shí)滑坡最可能發(fā)生的地段，這對(duì)于減輕震區(qū)人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失將具有重要的意義．

地震滑坡危險(xiǎn)區(qū)域預(yù)測(cè)或危險(xiǎn)等級(jí)劃分工作是以地震滑坡分布規(guī)律及影響因素研究為基礎(chǔ)的．早期對(duì)地震滑坡空間分布規(guī)律的研究是通過(guò)對(duì)眾多震例的統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)出滑坡分布范圍與震級(jí)、震中、斷層距以及巖性、地形坡度等的關(guān)系［7－11］，這些成果奠定了滑坡區(qū)劃研究的基礎(chǔ)．Newmark 1965年提出了有限滑動(dòng)位移法，對(duì)邊坡在地震作用下的穩(wěn)定性進(jìn)行了定量研究［12］．該方法自誕生后，經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)與完善，成為很多算法的基礎(chǔ)，并在小區(qū)域范圍的地震滑坡危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)中得到應(yīng)用．如以Newmark法為基礎(chǔ)，Jibson等分別編制了美國(guó)加利福尼亞1994年Northridge地震震中附近Oat Mountain地區(qū)的地震滑坡危險(xiǎn)區(qū)劃圖和阿拉斯加Anchorage地區(qū)的地震滑坡危險(xiǎn)區(qū)劃圖［13－14］；Scott等在GIS技術(shù)支持下，也采用Newmark模型編制了美國(guó)加州伯克利的地震滑坡危險(xiǎn)區(qū)劃圖，這些工作均取得較好的效果［15］．

從定性到定量的研究方法，逐步提高了地震滑坡危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的精確度和準(zhǔn)確性．在各種地震滑坡研究方法中，必須提及的影響因素是地震動(dòng)的影響．較早時(shí)期的工作對(duì)于地震影響采用地震烈度來(lái)描述［7，8，10－11］，隨著研究方法和觀測(cè)技術(shù)手段的進(jìn)步，近年來(lái)的工作開(kāi)始采用地震動(dòng)加速度研究地震中邊坡的穩(wěn)定性．Jibson等在Oat Mountain的地震危險(xiǎn)性區(qū)劃中使用的地震動(dòng)加速度是從189條Northridge地震主震的強(qiáng)震記錄獲得的，而他在阿拉斯加Anchorage地區(qū)的地震危險(xiǎn)性研究中地震動(dòng)加速度的選取，則采用的是50年超越概率2%水平的地震動(dòng)加速度，取值為0．69 g［14］．

從土地規(guī)劃的角度來(lái)看，地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃應(yīng)該滿足不同區(qū)域范圍的需求．對(duì)于超過(guò)上千平方公里的研究區(qū)域，地震動(dòng)加速度值在此范圍內(nèi)不是一個(gè)恒定值，而是變化的．同時(shí)，地震滑坡與地震活動(dòng)密切相關(guān)，不同地區(qū)的地震活動(dòng)的強(qiáng)度和頻率不同．就目前地震的研究水平來(lái)說(shuō)，地震發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)和強(qiáng)度（震級(jí)）仍是當(dāng)作隨機(jī)事件處理的．因此，對(duì)于某次特定地震誘發(fā)滑坡的研究不能滿足地震發(fā)生時(shí)空不確定的特性，而基于地震危險(xiǎn)性分析的地震滑坡危險(xiǎn)研究則綜合了地震強(qiáng)度、位置、復(fù)發(fā)時(shí)間等因素，考慮了地震動(dòng)加速度時(shí)空分布的特點(diǎn)．

本文選擇汶川地震災(zāi)區(qū)作為研究對(duì)象，根據(jù)研究區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、地震活動(dòng)特點(diǎn)等劃分出該區(qū)的潛在震源，在該區(qū)地震危險(xiǎn)性分析基礎(chǔ)上對(duì)地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃方法進(jìn)行了探討．所得地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃結(jié)果表示未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)研究區(qū)在遭受一定超越概率水平的地震動(dòng)作用下，不同地區(qū)滑坡發(fā)生的危險(xiǎn)性，可為土地規(guī)劃使用初期階段及重大工程選址提供參考．

2 研究區(qū)地震危險(xiǎn)性分析

不同地區(qū)的地震活動(dòng)強(qiáng)度和頻率不同，由于地震滑坡觸發(fā)因素的特點(diǎn)，研究區(qū)的地震危險(xiǎn)性研究直接關(guān)系到地震滑坡的危險(xiǎn)性區(qū)劃．本文對(duì)研究區(qū)的地震危險(xiǎn)性分析采用的是以潛在震源劃分為基礎(chǔ)的不同超越概率水平的地震動(dòng)加速度計(jì)算［16］．

以《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（2001）》中的潛在震源區(qū)劃分的綜合方案為基礎(chǔ)［17］，參考2008年汶川地震之后新的災(zāi)區(qū)地震區(qū)劃（1號(hào)修改單）［18］，研究區(qū)的潛在震源區(qū)分布如圖1所示．

本文研究區(qū)大部分處于龍門山地震帶［17－18］，該區(qū)歷史上發(fā)生過(guò)多次強(qiáng)烈地震，如觸發(fā)過(guò)大量滑坡并引起重大傷亡的1933年疊溪7．5級(jí)地震．對(duì)本區(qū)地震活動(dòng)有重大影響的2個(gè)8．0級(jí)地震潛在震源區(qū)分別是較場(chǎng)潛在震源區(qū)和汶川潛在震源區(qū)．

2．1 研究區(qū)主要地震危險(xiǎn)性分析參數(shù)

目前在我國(guó)地震危險(xiǎn)性分析通常采用中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖（1990）所使用的方法，即考慮地震活動(dòng)時(shí)空非均勻性的概率分析方法［19］．

本文研究區(qū)所處龍門山地震帶的地震活動(dòng)性參數(shù)如表1示，主要潛在震源區(qū)空間分布函數(shù)如表2，衰減關(guān)系采用川藏地區(qū)的衰減關(guān)系［12］．

2．2 不同超越概率水平下地震危險(xiǎn)性計(jì)算

通過(guò)選擇合理的地震動(dòng)峰值加速度衰減關(guān)系，進(jìn)行地震危險(xiǎn)性分析計(jì)算，得到研究區(qū)基巖加速度峰值．按照《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（2001）的技術(shù)方法和研究結(jié)果轉(zhuǎn)換為平均場(chǎng)地加速度峰值并進(jìn)行分區(qū)［17］．

圖1 研究區(qū)潛在震源區(qū)分布Fig．1 Potential seismic source zones in the study area

表1 龍門山地震帶地震活動(dòng)性參數(shù)Table 1 Seismic parameters of Longmenshan seismic zone

本文研究分別計(jì)算了50年超越概率10%，5%和2%的地震動(dòng)峰值加速度，限于篇幅，以50年超越概率5%的地震動(dòng)峰值加速度為例進(jìn)行地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃方法探討．圖2為50年超越概率水平5%的地震動(dòng)峰值加速度分區(qū)，這一超越概率水平下地震重復(fù)周期（return period）約為1000a．從圖中可以看出，在這一超越概率水平下，研究區(qū)中龍門山斷裂帶及以西區(qū)域的地震動(dòng)峰值加速度都大于200gal，對(duì)應(yīng)于地震烈度8度區(qū)及以上地區(qū)．

3 地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃

對(duì)潛在地震滑坡地段的識(shí)別是以地震滑坡影響因素和滑坡預(yù)測(cè)模型研究為基礎(chǔ)的．區(qū)域地震滑坡預(yù)測(cè)模型一般是在相關(guān)環(huán)境特征基礎(chǔ)上，根據(jù)地震滑坡發(fā)生的組合條件，判斷某一地區(qū)可能發(fā)生滑坡的區(qū)段．該方法存在一個(gè)假設(shè)，即導(dǎo)致過(guò)去發(fā)生滑坡的因素組合，將來(lái)同樣可能誘發(fā)滑坡．

表2 研究區(qū)主要潛在震源區(qū)空間分布函數(shù)Table 2 Spatial distribution function of main potential seismic source zones in the study area

圖2 地震動(dòng)峰值加速度分區(qū)（50年超越概率5%水平）Fig．2 Peak ground acceleration zoning map（under 5%probability of exceedance in 50years）

按照研究對(duì)象大小、范圍的不同，地震滑坡可分級(jí)進(jìn)行．澳大利亞2007年的《滑坡敏感性、危險(xiǎn)性、風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃指導(dǎo)》（Guideline for landslide susceptibility，hazard and risk zoning）中對(duì)滑坡區(qū)劃分3個(gè)層次討論：區(qū)域（Regional zoning），局部（Local zoning），場(chǎng)點(diǎn)（Site specific zoning）．不同層次的滑坡危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)所要求的影響因素、數(shù)據(jù)資料和計(jì)算方法有所區(qū)別，同時(shí)給出的結(jié)果也有所側(cè)重［20］．

在影響因素的選擇上，既要充分反映各因素對(duì)地震滑坡的影響程度，確保其適用性，又要考慮所選因子是否易于獲取，確保其可行性．對(duì)于不同的研究對(duì)象，地形坡度、地震動(dòng)強(qiáng)度、巖性特點(diǎn)、距震中或發(fā)震斷層距離等在目前常用的一些地震滑坡研究方法中都要涉及到，是重要的影響因素［7－11，21－26］．坡體具有臨空面是物質(zhì)移動(dòng)的必要條件，坡度反映了地表高程的變化率，坡度大小與坡體受重力作用大小直接相關(guān)，因而對(duì)坡體的穩(wěn)定性影響較大；地震動(dòng)是地震滑坡的觸發(fā)因素，在Newmark模型中地震動(dòng)加速度與安全系數(shù)FS密切相關(guān)，直接影響坡體的穩(wěn)定性，地震動(dòng)加速度值越大的地區(qū)，發(fā)生滑坡崩塌的可能性就越大［2－3，22－23，26－27］；巖石類型反映了巖石的堅(jiān)硬程度，不同類型巖石的抗剪和抗張能力不同，如頁(yè)巖、泥巖、千枚巖等軟巖及其風(fēng)化產(chǎn)物抗剪性能差，屬于易滑地層，而花崗巖等硬巖類巖石，主要呈塊體結(jié)構(gòu)，不宜發(fā)生滑坡崩塌．選取與震中或發(fā)震斷層距離作為影響因素，一方面是因?yàn)樵撘蛩胤从沉司嗾鹪催h(yuǎn)近所遭受地震動(dòng)影響大小的不同，另一方面，也可反映巖石的完整程度，距斷裂越近，巖石遭受的變形和破壞就越大，在我國(guó)，大多數(shù)的大型滑坡都毗鄰于主要斷裂帶，尤其是地震活動(dòng)強(qiáng)烈?guī)?，并且，在眾多的震例中，距離斷裂越近，滑坡密度就越高［2－3，22－23，26－27］．水系常與構(gòu)造伴生，河流的下切侵蝕反映了地質(zhì)動(dòng)力作用，影響了河谷地區(qū)河流兩岸地形變化，相關(guān)研究表明，離水系越近，滑坡密度越大，并且河流兩岸往往有大型的地震滑坡發(fā)生［27］．

對(duì)于地震滑坡危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)研究，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、判別分析、層次分析、模糊數(shù)學(xué)等方法都被廣泛使用并取得過(guò)有效的成果［22－30］．但是，對(duì)于較大范圍的區(qū)域而言，這些方法在數(shù)據(jù)的選擇和區(qū)域大小選擇上有一定局限，而綜合指標(biāo)法在數(shù)據(jù)和區(qū)域范圍選取的條件更為寬泛，適合與地震危險(xiǎn)性分析方法結(jié)合使用［30－32］．

3．1 綜合指標(biāo)法

在震后的調(diào)查中，常常發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：有的地方滑坡分布密集，而有的地方則很稀疏；緊鄰滑坡、崩塌的地方依然有穩(wěn)定的邊坡存在．地震滑坡分布差異的存在與其所處位置、環(huán)境、組成物質(zhì)等有密切關(guān)系，它的發(fā)生是多種因素共同作用的結(jié)果，不同因素在地震滑坡中所起的作用是不同的．綜合指標(biāo)法就是把各項(xiàng)影響因子在地震滑坡形成中的作用按照一定的標(biāo)準(zhǔn)賦值，該數(shù)值表示影響因子在地震滑坡事件中貢獻(xiàn)的大小．?dāng)?shù)值大，則說(shuō)明影響大，反之則影響?。蝗缓筮\(yùn)用某種模型進(jìn)行計(jì)算，以判斷地震滑坡發(fā)生的危險(xiǎn)程度．

由于研究目的不同，不同使用者采用綜合指標(biāo)法時(shí)選用不同的表現(xiàn)形式．本文對(duì)地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃的研究主要是對(duì)研究區(qū)內(nèi)不同位置地震滑坡發(fā)生可能性的相對(duì)高低進(jìn)行判定，不具體對(duì)地震滑坡發(fā)生與否進(jìn)行確定性的判別．因此，本文使用的模型如下：

H（xi）為描述地震滑坡發(fā)生危險(xiǎn)程度的函數(shù)，xi為地震滑坡的影響因素，諸如地震動(dòng)加速度、坡度等，n為影響因素的個(gè)數(shù)．

許多學(xué)者在汶川地震后對(duì)地震誘發(fā)滑坡的分布規(guī)律進(jìn)行研究，得到汶川地震誘發(fā)滑坡分布與構(gòu)造、巖性、地形等因素大體一致的認(rèn)識(shí)：滑坡崩塌等地質(zhì)災(zāi)害明顯受到斷裂帶的控制，空間上沿?cái)嗔褞Х植迹?－3，33］；隨著與斷裂距離的增大，滑坡的數(shù)量與分布密度在減少，80%的滑坡發(fā)生在距離斷層30km的區(qū)域內(nèi)［33］；巖性種類對(duì)災(zāi)害的展布有一定的控制作用．盡管發(fā)生在軟巖中的滑坡數(shù)量最多，但是有相當(dāng)數(shù)量的滑坡（約占總數(shù)的55%）發(fā)生在硬巖和次硬巖中［3，33］．地形、地震動(dòng)與滑坡的分布有密切的關(guān)系，滑坡多發(fā)生于坡度25°～40°的地段［3，33－34］，多于70%的滑坡發(fā)生在地震動(dòng)峰值加速度PGA超過(guò)354．0gal的地區(qū)．

考慮到不同影響因素在地震滑坡中所起作用的不同，用權(quán)重ki進(jìn)行區(qū)分．ki根據(jù)層次分析法獲?。?8，35－36］．

層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）是一種多目標(biāo)評(píng)價(jià)決策方法，它將一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題中的各種因素劃分為相互聯(lián)系的有序?qū)哟?，再通過(guò)兩兩因素的對(duì)比，定量表示每一層次的相對(duì)重要性，最后確定諸因素排序結(jié)果．在本文的分析中，對(duì)于選中的地震動(dòng)加速度（v1）、坡度（v2）、巖性（v3）、斷裂（v4）、水系（v5）等5個(gè)因素，根據(jù)目前對(duì)地震滑坡影響因素的認(rèn)識(shí)，并結(jié)合本研究區(qū)的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多次試算，采用如下判別矩陣：

aij＝vi／vj，表示2個(gè)因素的相對(duì)重要性大小的比值．對(duì)該矩陣求最大特征根，并經(jīng)過(guò)滿意一致性檢驗(yàn)，最終獲得各因素的權(quán)重：

K＝｛0．4252，0．2697，0．1688，0．0682，0．0682｝［28］．

這種權(quán)重的賦值中地震動(dòng)加速度、地形坡度、巖性條件所占權(quán)重較大，被認(rèn)為是對(duì)地震滑坡影響較大的因素．這種排序結(jié)果是比較符合實(shí)際情況的，在實(shí)際中也得到有效地運(yùn)用［28］．現(xiàn)階段對(duì)地震滑坡的發(fā)生機(jī)制及影響因素的認(rèn)識(shí)仍有一定的局限性，隨著認(rèn)識(shí)的不斷深入，在因素的選取和權(quán)重的計(jì)算上都可以進(jìn)一步修正，使滑坡分析模型能夠更為準(zhǔn)確地反映客觀事實(shí)．

3．2 研究區(qū)地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃

以汶川地震災(zāi)區(qū)地震滑坡分布規(guī)律研究為基礎(chǔ)，掌握地震滑坡發(fā)育與影響因素的相互關(guān)系［1－3，33－34］，按照影響因素不同數(shù)據(jù)段或類型對(duì)地震滑坡影響作用的大小進(jìn)行分級(jí)并賦值（表3）．因素的級(jí)數(shù)越高，表明影響作用越大，賦值也就越高．其中，地震動(dòng)峰值加速度的分級(jí)參考地震烈度與地震動(dòng)峰值加速度的對(duì)應(yīng)關(guān)系［17］．

與影響因素分級(jí)保持一致，最終的地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃結(jié)果相應(yīng)地分為四級(jí)：高危險(xiǎn)、較高危險(xiǎn)、較低危險(xiǎn)和低危險(xiǎn)．劃分結(jié)果表示研究區(qū)在遭受某一超越概率水平的地震動(dòng)作用下，滑坡發(fā)生可能性的相對(duì)高低，目前本文的研究結(jié)果還未具備絕對(duì)滑坡與否的意義．

表3 地震滑坡影響因子分級(jí)Table 3 Classification of main influencing factors related to seismic induced landslide

按照表3的標(biāo)準(zhǔn)，繪制研究區(qū)各影響因素的分區(qū)圖．在GIS平臺(tái)上，以0．01°間隔劃分研究區(qū)域，對(duì)每一個(gè)網(wǎng)格提取影響因素信息并按照公式（1）進(jìn)行計(jì)算，獲得每一個(gè)網(wǎng)格的危險(xiǎn)程度結(jié)果．整個(gè)研究區(qū)最終的評(píng)價(jià)結(jié)果如圖3．

50a超越概率5%水平下地震復(fù)發(fā)周期（return period）約為1000a，這種情況下，研究區(qū)中龍門山斷裂帶及其以西區(qū)域的地震動(dòng)峰值加速度都大于200gal（參見(jiàn)圖2），對(duì)應(yīng)于地震烈度VIII度區(qū)及以上．圖3所示地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃結(jié)果中較高危險(xiǎn)和高危險(xiǎn)區(qū)域均位于地震動(dòng)峰值加速度大于200Gal的地區(qū)，與目前關(guān)于地震滑坡與地震動(dòng)峰值加速度關(guān)系的認(rèn)識(shí)相符合［1－3，33，38］．前人研究成果表明誘發(fā)滑坡的最小地震震級(jí)為4．0級(jí)，地震滑坡發(fā)生地區(qū)的地震烈度一般在VI度以上［7，11］．5．12汶川地震中的滑坡崩塌地質(zhì)災(zāi)害主要分布在龍門山斷裂帶及其以西地區(qū)，該區(qū)域整體上呈現(xiàn)高山與深谷相間的地貌特征，加之脆弱的地質(zhì)環(huán)境使該區(qū)成為地質(zhì)災(zāi)害的高易發(fā)區(qū)．對(duì)汶川地震觸發(fā)滑坡崩塌地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律的研究表明，隨著地震烈度的增高，滑坡崩塌的分布密度也在增加，并且破壞力巨大的大型滑坡有93%以上距發(fā)震斷層距離小于10km［2］，空間分布上位于地震烈度IX及以上地區(qū)．王秀英等對(duì)汶川地震滑坡與地震動(dòng)峰值加速度分布關(guān)系所做的統(tǒng)計(jì)分析認(rèn)為，0．2g地震動(dòng)峰值加速度是一個(gè)重要的界限，大于此值，地震誘發(fā)滑坡崩塌的可能性就非常大［38］．

圖3 地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃（50年超越概率水平5%）Fig．3 Seismic induced landslide hazard map（under 5%probability of exceedance in 50years）

圖4 研究區(qū)地震滑坡危險(xiǎn)程度分布比較（a）（縱坐標(biāo)表示統(tǒng)計(jì)數(shù)量）及與實(shí)際滑坡對(duì)比（b）（圖中白色圓圈表示實(shí)際發(fā)生的滑坡［37］）Fig．4 Distribution of landslides in the study area（a）Occupation rate of different hazard degree zones；（b）Comparing between prediction result and the actual events（white dots represent the landslides in 5．12Wenchuan earthquake［37］）．

圖5 北川擂鼓鎮(zhèn)地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃（50年超越概率水平5%）Fig．5 Seismic induced landslide hazard map of Leiguzhen，Beichuan Count（under 5%probability of exceedance in 50years）

本文預(yù)測(cè)結(jié)果中，高度危險(xiǎn)和較高危險(xiǎn)區(qū)占研究區(qū)總面積的11．3%（圖4a），汶川地震中約有實(shí)際數(shù)量60%的滑坡崩塌落入該區(qū)域，其中，滑坡崩塌較發(fā)育的汶川、北川、茂縣等部分區(qū)域處于高度或較高危險(xiǎn)區(qū)域（圖4）．

同時(shí)，基于北川擂鼓鎮(zhèn)地區(qū)精度較高的DEM背景圖，采用相同的影響因素劃分指標(biāo)和相同的超越概率（50a超越概率水平5%）地震動(dòng)峰值加速度，對(duì)該區(qū)潛在的地震滑坡危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行了分級(jí)劃分，所得結(jié)果如圖5所示．

圖5中顏色越深的區(qū)域代表較高的地震滑坡危險(xiǎn)性，白色區(qū)域?yàn)殂氪ǖ卣鹬袑?shí)際發(fā)生在擂鼓鎮(zhèn)地區(qū)的地震滑坡災(zāi)害．可以看出實(shí)際發(fā)生的地震滑坡災(zāi)害與地震滑坡危險(xiǎn)區(qū)劃結(jié)果有較好的一致性．

值得指出的是，基于區(qū)域地震危險(xiǎn)性分析的地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃是在考慮整個(gè)研究區(qū)地震構(gòu)造、地震活動(dòng)性及潛在震源區(qū)劃分基礎(chǔ)上，采用一定超越概率水平給出的地震滑坡危險(xiǎn)性分析，考慮的是研究區(qū)域全部構(gòu)造及可能的地震活動(dòng)在未來(lái)一段時(shí)間對(duì)地震滑坡產(chǎn)生的影響．因而它所體現(xiàn)的地震滑坡危險(xiǎn)性分布特征可能不同于對(duì)某次地震誘發(fā)滑坡特征的分析，更有助于整體地、綜合地考慮研究區(qū)未來(lái)潛在的地震滑坡危險(xiǎn)．

4 結(jié)論與討論

（1）地震滑坡是由地震引發(fā)的滑坡，它與地震活動(dòng)頻率、強(qiáng)度等密切相關(guān)．基于地震危險(xiǎn)性分析的地震滑坡區(qū)劃，采用一定的超越概率水平給出，使地震的發(fā)生具有了強(qiáng)度、位置、復(fù)發(fā)時(shí)間等概念，并與滑坡結(jié)合起來(lái)，在應(yīng)用時(shí)更為科學(xué)和合理．本文給出的區(qū)劃結(jié)果表示的是在遭受某一超越概率水平的地震動(dòng)作用下，滑坡發(fā)生可能性的相對(duì)高低，不具備絕對(duì)滑坡與否的意義，適合于在土地規(guī)劃初期使用．在此基礎(chǔ)上，可根據(jù)區(qū)劃深度需要和資金投入，進(jìn)一步選擇合適的方法和數(shù)據(jù)進(jìn)行更為精細(xì)的研究；

（2）對(duì)于較大范圍的地震危險(xiǎn)性區(qū)劃，采用地震動(dòng)加速度、坡度、巖性、斷裂、水系等指標(biāo)進(jìn)行判斷，并且區(qū)分了不同因素的作用，兼顧科學(xué)性和實(shí)用性，能夠有效反映地震動(dòng)、地形、巖性等共同作用對(duì)地震滑坡的影響；

（3）潛在地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃結(jié)果的精度或者準(zhǔn)確率是檢驗(yàn)研究方法成功與否的標(biāo)準(zhǔn)．由于地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃工作涉及方面較多，并且研究所面向?qū)ο螅囱芯繀^(qū)域）的大小各不相同，研究目的和服務(wù)對(duì)象也不盡相同，因此在不同研究尺度下應(yīng)該考慮適宜的研究方法．本文的研究中，對(duì)地震滑坡危險(xiǎn)劃分結(jié)果影響較大的因素主要來(lái)自以下幾個(gè)方面：（1）地震滑坡分析模型的選??；（2）計(jì)算使用數(shù)據(jù)的精度，例如，對(duì)比本文圖3、圖5的結(jié)果，由于所選用的網(wǎng)格尺度不同，劃分結(jié)果所體現(xiàn)的細(xì)致程度也不同．此外，地震危險(xiǎn)性分析中所獲得的地震動(dòng)峰值加速度，在本文的研究尺度上，采用的是平均場(chǎng)地條件的地震動(dòng)峰值加速度，沒(méi)有考慮局部或者特殊地形等對(duì)地震動(dòng)峰值的影響．隨著對(duì)地震滑坡研究問(wèn)題的深入及相關(guān)技術(shù)水平的提高，后續(xù)的基于地震危險(xiǎn)性分析思想的地震滑坡區(qū)劃將會(huì)使研究的結(jié)果更具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值．

致 謝感謝審稿人的意見(jiàn)和建議使本文得以完善．

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Hazards zonation for potential earthquake－induced landslide area

CHEN Xiao－Li，RAN Hong－Liu，WANG Ming－Ming

Key Laboratory of Active Tectonics and Volcano，Institute of Geology，CEA，Beijing100029，China

Earthquake－induced landslide is different from landslide triggered by rainstorms．Compared with landslides caused by rain，landslides induced by earthquake have more wide and dense space distribution and bigger scale，and can cause tremendous loss both to properties and lives．Earthquake－induced landslides usually cannot be prevented by current mitigation measures，thus，it becomes more and more important to develop a useful skill of assessing the hazard of landslides triggered by earthquake for land planning．This paper presents a method for zonation of potential earthquake－induced landslide area based on seismic hazard analysis．The approach takes account of uncertainty about earthquake location，intensity and recurrence，as well as space distribution of seismic peak ground acceleration．The study selects the damaged region in 2008．5．12Wenchuan Earthquake as target area，and divided potential seismic source zone on the studying of geology，tectonics and seismic activity in this region．On the basis of potential seismic source zone division，this paper calculates the seismic peak ground acceleration according to different probability of exceedance of 10%，5%and 2%in 50ausing seismic hazard analysis method proposed by Cornell in 1968，and then assesses earthquake－induced landslide hazard ofstudy region with comprehensive indexes model．In this model，the hazard is classified into 4 grades as high，secondary high，secondary low and low，and five indexes are used including seismic peak ground acceleration，slope angle，rock type，and distance to faults and rivers．The result of hazards zonation for potential earthquake－induced landslide in the study area shows that landslide areas in Wenchuan earthquake such as Wenchuan county，Beichuan county，Maoxian county et al，are located at areas of high or secondary high grades．In Leiguzhen area of Beichuan county，where high resolution DEM data is available，the zonation result shows good correlation with reality．The assessed result can be used as reference for primary land planning and site choosing for great projects．

Wenchuan earthquake，Earthquake－induced landslide，Potential seismic source zone，Seismic hazard analysis，Earthquake－induced landslide zoning

P315收修定稿2011－10－09，2012－01－06收修定稿

10．6038／j．issn．0001－5733．2012．04．022

中國(guó)地震局地質(zhì)研究所基本科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)（IGCEA1006）及工信部國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目（2010ZX03006－007）資助．

陳曉利，女，1969年生，副研究員，主要從事工程地震及地震地質(zhì)災(zāi)害研究．E－mail：04chxl＠sina．com

陳曉利，冉洪流，王明明．潛在地震滑坡危險(xiǎn)區(qū)區(qū)劃方法．地球物理學(xué)報(bào)，2012，55（4）：1269－1277，

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（本文編輯 胡素芳）