?

概率地震滑坡危險性區(qū)劃方法及應用

劉甲美

(中國地震局地球物理研究所，北京100081)

地震是滑坡的一個重要誘發(fā)因素。研究表明，4.0級以上地震即可誘發(fā)滑坡，而中、強地震即可誘發(fā)大規(guī)模的滑坡災害，造成嚴重的人員傷亡和財產(chǎn)損失，特大型地震誘發(fā)滑坡導致的災害程度甚至會強于地震造成的損失程度。我國地處太平洋地震帶和歐亞地震帶之間，山區(qū)面積廣大，具有極高的地震滑坡危險性； 隨著經(jīng)濟發(fā)展、資源開發(fā)利用，經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略向西部山區(qū)的轉(zhuǎn)移，在進行越來越多的城市規(guī)劃、鐵路、公路、水庫大壩及重要建筑物選址等土地利用的同時，也將承受著更加嚴重的地震滑坡風險。亟需進行地震滑坡危險性預測及區(qū)劃，并在此基礎上進行風險評估與管理，以減輕規(guī)模大且分布范圍廣的地震滑坡災害。

未來地震的發(fā)生具有一定的隨機性，地震強度、位置及地震頻度等都具有不確定性。對研究區(qū)地震誘發(fā)滑坡的危險性進行分析及區(qū)劃，需要考慮所有潛在地震的影響?，F(xiàn)有的研究以遭受給定超越概率水平的地震動作用下的滑坡危險性進行區(qū)劃，忽視了部分潛在發(fā)生地震的影響，是一種條件概率下的危險性區(qū)劃。本文在分析現(xiàn)有地震滑坡危險性區(qū)劃研究成果的基礎上，提出了一種考慮所有潛在發(fā)生地震影響的地震滑坡危險性區(qū)劃新方法。為此，論文首先對影響地震滑坡的主要因素進行了歸納與總結(jié)，在此基礎上結(jié)合概率地震危險性分析和地震滑坡危險性評價的Newmark累積位移模型，建立了考慮潛在地震影響的概率地震滑坡危險性區(qū)劃方法； 利用集集地震、汶川地震、東日本大地震及蘆山地震中記錄到的大量強震記錄，系統(tǒng)分析了與地震滑坡密切相關的地震動參數(shù)----阿里亞斯烈度(Arias Intensity)的空間分布特征，考察了現(xiàn)有阿里亞斯烈度衰減關系的適用性； 以天水強震區(qū)為例，開展概率地震滑坡危險性區(qū)劃方法的應用。在以上工作的基礎上，本文取得了以下進展和成果：

(1) 初步建立了一種新的考慮潛在地震影響的概率地震滑坡危險性區(qū)劃方法。該方法充分考慮了潛在地震發(fā)生的不確定性，并可修正震源機制、場地類型及地形高度的影響，區(qū)別于以往使用給定超越概率的地震動開展地震滑坡危險性區(qū)劃，考慮了所有潛在地震對于誘發(fā)場點發(fā)生地震滑坡的貢獻；

(2) 利用幾次地震獲取的大量強震數(shù)據(jù)，對現(xiàn)有阿里亞斯烈度衰減關系的適用性進行了系統(tǒng)深入的討論，相關研究可為使用阿里亞斯烈度參數(shù)開展地震滑坡危險性區(qū)劃以及今后建立我國的阿里亞斯烈度衰減關系提供參考； 分析了阿里亞斯烈度的空間分布特征，包括斷層走向?qū)鼣鄬拥卣饎拥挠绊?、上盤效應、破裂傳播方向性效應及地形效應等，對進一步認識地震滑坡的形成機理、有針對性地制定減輕和防御地震滑坡災害的對策具有重要價值；

(3) 以天水強震區(qū)為例，基于我國新一代地震動參數(shù)區(qū)劃圖的潛在震源區(qū)模型以及本文利用實測強震數(shù)據(jù)，開展適用性對比分析所選出的阿里亞斯烈度衰減關系，結(jié)合根據(jù)研究區(qū)的地層巖性及高程等數(shù)據(jù)所獲取的Newmark累積位移模型參數(shù)，采用本文建立的概率地震滑坡危險性區(qū)劃方法，分析了研究區(qū)未來50年內(nèi)不同地區(qū)的地震滑坡危險性(地震滑坡概率)。結(jié)果表明，地震滑坡中、高危險區(qū)主要分布在物質(zhì)結(jié)構(gòu)較為松散及垂直節(jié)理和裂隙發(fā)育的黃土丘陵和成巖性較差的泥巖出露且斜坡坡度較大(坡度大于30°)的地區(qū)，其中又以渭河及其支流藉河、牛頭河兩岸的地震滑坡危險性較高，對天水市區(qū)周邊及隴海鐵路構(gòu)成極大的威脅，可為相關的土地規(guī)劃利用及地震滑坡風險評估及管理提供參考。

關鍵詞地震滑坡； 危險性區(qū)劃； 概率地震危險性分析； Newmark累積位移模型； 阿里亞斯烈度

(作者電子信箱，劉甲美： ljm19870918@126.com)

中圖分類號：P642.22；

文獻標識碼：A；

doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2016.01.013