地震引發滑坡因素分析及預測方法

(重慶交通大學土木工程學院 重慶 400074)

一、引言

地震引起的滑坡等自然災害一直是學者們共同研究的問題。并且在汶川地震后很多學者加快了對地震滑坡問題的研究。并且在此后的一段時間中許多規范都在修訂當中。

近幾年我國的對于地震誘發滑坡的預測和對已發生滑坡的識別技術進步巨大。代表性的就是遙感技術的發展。遙感技術在地質識別方面應用空間非常廣闊，在識別滑坡方面也有一定范圍的應用。同時在高清晰衛星圖像數據的支持下還有很大的發展空間。

此外，本文還談到現今滑坡穩定性技術方法以及發展前景。

二、滑坡的危害及誘發等級

地震誘發滑坡。是由于土體在地震產生的強烈震動產生了移動。它主要作為地震的次生災害，并不作為地震的主要災害。但是地震誘發滑坡的災害不容小視。由于發生滑坡的土體大都在山溝和河谷地帶，其地勢比較險峻。容易造成河流阻塞，道路等破壞。從2008年5月12的汶川大地震來看。堰塞湖與公路的毀壞給災后的救援行動造成了重大的阻礙。并且破壞了大量的民用設施和醫療設施。在后續的調查中發現，地震誘發滑坡是最嚴重的次生災害。

汶川地震以來關于地震引發的滑坡災害受到了國內外學者的重視，并且在不斷的努力之下取得的很多成就。統計表明，地震震級(ML)大于 4.0 時便可觸發地震滑坡災害。由此可見誘發滑坡的地震等級比較低。同時當地震等級(ML)大于6.0時，地震誘發的滑坡現象就會大量增多。

三、對于地震滑坡的預測

由于地震滑坡對人類的生命和財產安全傷害極大。針對地震滑坡的預測方法和技術手段的研究和開發顯得尤為重要。從2008年汶川地震和2010年玉樹地震來看，地震滑坡的數量多，涉及面廣，并不只是震中區域。與降水誘發的滑坡相比，有著范圍廣影響因素多等特點。為了解決這一難題，就要在土地利用規劃階段進行預測分析。

圖1 北川擂鼓鎮地震滑坡危險性區劃

現有的一些方法有Newmark 1965年提出的有限滑動位移法在此基礎上一些學者進行了改善。并且也在實際中得到了應用。比如Scott在GIS以及其他技術的幫助下順利編制了美國加州伯克利的地震滑坡危險區劃圖。在Newmark方法的使用過程中對于不同影響因素在地震滑坡中所起的作用的研究顯得至關重要。用權重系數來k確定各個因素在滑坡中所占的重要程度。對于權重系數k的獲取依據分層分析法來確定。再得到權重看后就可進行滑坡模型的建立。最后通過Newmark得出區域的滑坡風險估計圖。如圖一所示。在與實際發生的地震誘發的滑坡災害相比模型的計算結果有較好的一致性。所以運用現代的技術對地震滑坡進行預測可以減少損失，保護民眾的生命財產安全。

四、遙感技術的應用

遙感技術是進幾十年逐漸高速發展的技術。遙感技術的發展依托于高分辨率的遙感數據源、GIS等技術的支持。遙感技術主要通過高質量的數字圖像應用現有的識別技術進行識別。傳統的滑坡識別主要通過目測或者通過航拍影像資料通過目視進行滑坡的識別。這種方法效率低下，對于已經發生的重大地質災害太多的幫助。需要一種自動或半自動的識別技術及遙感技術。

遙感技術識別滑坡時主要依據滑坡體、滑坡壁和滑坡周界等要素，通過計算機分類、譜摳圖等方法識別出滑坡區域。由于環境的不同對于邊坡識別的具體方法也有不同。國外學者通過分析大量的干旱地區的圖像，研究干旱和半干旱地區的搖桿自動識別方法。在植被較多的地區，Zhan等人提出了滑坡識別云點算法。

對于地震滑坡，在地震的影響下，此類滑坡形成的區域較為明顯。坡體位移比較大，一般會形成沒有植被的裸露區域，對于這種區域的識別較為容易。遙感技術應當應用在邊坡風險評估中去可以大大減少人力資源的浪費。但在現實中遙感技術只能識別一小部分滑坡。對于一些滑坡體的環境光譜特征差異不明顯的老滑坡還不能很好的識別。識別效果不盡人意。對于一些細部識別，遙感技術還做不到，例如滑坡壁等。

五、結束語

地震滑坡是地震災害中的一種主要形式，對人的生命危害極大。滑坡涉及范圍廣，不同地區、不同地形、不同等級的地震所造成的滑坡也不盡相同。因此識別預防滑坡準確度和地震后的搶險救災的精確度要求高。從已知資料可知滑坡的面積和范圍隨著地震強度的增加呈現出逐漸增大的趨勢。在地震滑坡的預防和識別方面主要要遙感技術。遙感技術在我國有30年的發展歷程，特別是在衛星數據的利用之后遙感技術的識別效果也逐漸提升。并且在這些年的發展當中遙感技術的動態監測貫穿于滑坡災害的評估過程。在高分辨率衛星圖像資源的幫助下，遙感技術能精確的完成土地全覆蓋的特征提取，并快速的計算出結果。對于滑坡地震力的研究方面擬靜力法運用最為廣泛。但隨著工程動力學的發展，其成為滑坡地震分析的有一種方法。從我國現有的國家規范來看，采用的任然是擬靜力法。在今后的發展中新的理論方法一定會推動我國的地震滑坡分析方法的水平的提高。