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【十年·成果】震后十年,地灾国重实验室硕果累累

来源:地灾重点实验室 发布人:王媛媛审核:宣传部发布时间:2018-05-11 11:15:37点击数量:791

 

震后十年,地灾国重实验室硕果累累

 

十年前,四川发生“5.12”汶川8级强震,造成近9万人丧生,是中国近60年发生的破坏性最强的地震,其中地震地质灾害造成的人员伤亡约占地震总伤亡人数的三分之一。汶川特大地震区地质环境极为脆弱,加之震级高、释放能量大,持续时间长,其触发的崩塌滑坡数量之多、规模之大、类型之齐全、成因机理之复杂,全世界罕见和独特,其现象和科学内涵已远远超出人们原有的认识。汶川大地震后,我校地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室充分发挥专业优势和人才优势,一方面在汶川地震抗震救灾和恢复重建阶段的地质灾害防治方面作出了很多实质性贡献,另一方面对汶川地震地质灾害进行了长期持续跟踪研究,取得了多项国际领先的研究成果。

在汶川地震十周年之际,地灾国重实验室在Engineering Geology发表综述性短文“What we have learned from the 2008 Wenchuan Earthquake and its aftermath: A decade of research and challenges”https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2018.05.004),分析总结了汶川地震十年来国内外学者对汶川地震地质灾害研究的主要成果、挑战与未来研究方向。文章被Science Trends报道https://sciencetrends.com/the-wenchuan-earthquake-10-years-later/

十年来,实验室在汶川地震地质灾害研究方面主要取得以下研究成果:

1)强震诱发同震地质灾害数据库与空间分布规律研究

汶川地震发生在一个遥感与地理信息技术高度发展的时间,大量高精度遥感数据有助于建立同震地质灾害数据库。遥感解译表明,汶川地震是世界上有记载以来单次地震诱发地质灾害数量最多的一次地震。实验室团队在2010年供解译出60140处灾害,而在2013年许冲通过更精细地解译出197000处灾害。实验室通过全面系统地解译和分析研究,全面系统地揭示了汶川地震触发地质灾害发育分布规律,并将其概括为三类因素(地震因素、地形因素和地质因素),十种效应,相关成果直接指导了北川、汶川、青川等县城和数十个乡镇的安全性评价和新址选取,并直接用于成(都)兰(州)高铁的规划选址论证和评价。

2)强震诱发大型滑坡成因机理研究

汶川地震后,实验室一方面派出数十名专家对汶川地震过程产生的数百处大型滑坡开展了详细的现场调查研究,发现强震触发滑坡崩塌无论在其地质地形条件,还是滑坡后留下的现象和特征都与常规重力式滑坡和降雨型滑坡有着巨大的差别,其类型和特征已远远超出教科书上对滑坡的描述,为此,实验室通过汶川地震滑坡的系统研究,建立了五大类、14个小类的强震诱发滑坡新的分类体系,并发现了强震条件下斜坡岩体以拉裂破坏为主的失稳动力机制,破解了强震触发地质灾害成因机理。另一方面,在汶川地震发生后随即在青川、石棉、泸定等地布设了斜坡地振动现场观测剖面,捕捉到了汶川地震数百次余震以及随后几年的泸定地震、康定地震、九寨沟等地震的主震和系列余震的斜坡地震动观测资料,同时开展了数十次大型振动台试验和系列数值模拟,初步揭示了强震条件下复杂斜坡(不同地质结构、物质组成、坡体形态等)的动力响应规律,并首次突破了地震峰值加速度并不完全随高程逐渐增大的传统认识,相关成果为边坡抗震加固设计提供了理论支撑。

3)强震地质灾害链效应研究

对强震区地质灾害链进行了深入系统第研究,构建了地震滑坡、崩塌堵江成坝、堰塞湖坝体溃决洪涝灾害灾害链预测评价理论和技术方法,为强震地质灾害链效应研究开辟了新途径。

4)震后泥石流启动与运动机制、临界降雨阈值变化与风险管控

通过大量的现场调查和室内水槽试验,揭示了强震区坝体溃决型拉槽型溃散性失稳型等新的泥石流启动机理,建立了强震区泥石流快速判识方法和堆积范围预测模型,研究了震后泥石流临界降雨阈值随时间的变化规律,建立了同时考虑地形、地质和雨量条件的泥石流精细预警模型,开发了地质灾害实时监测预警系统,对清平、映秀等地区的多场大型泥石流进行了成功预警。汶川地震区泥石流具有物源集中且异常丰富和地处高位,流通路径坡度大、规模大、流量大、流速快、侵蚀和破坏力强等诸多特点,灾区大型尤其是特大型泥石流治理难度极大,通过对灾区泥石流特征的深入研究,并结合各泥石流的具体特点,先后创新性地提出了水砂分离水土分治柔性排导槽等泥石流防治的新思路和新工艺,成功地解决了灾区大型泥石流防治的技术难题。时任国土资源部部长的徐绍史评价汶川地震区特大泥石流治理工程攻克了世界级的治理难题,建造了世界级的宏伟工程,创造了治理史上的奇迹。

5)震后地质灾害时空演化规律与长期效应研究

通过对汶川地震区地质灾害活动性的持续跟踪研究,揭示了汶川震后地质灾害活动性时空演化规律与控制因素,建立了震后滑坡活动性与泥石流危险性评价模型,结合震后承载体的物理和社会易损性研究,提出了震后地质灾害风险评价方法与提高灾后恢复力(resilience)的建议措施。从不同时间尺度,分析了震后地质灾害对地质环境和山区地貌演化的影响。

依托于上述研究成果,已出版关于汶川地震地质灾害研究的专著5部(其中包括1部英文专著),实验室完成的汶川地震地质灾害评价与防治成果于2014年获得国家科技进步一等奖。

汶川地震是国际上研究的热点,吸引了世界各国学者的关注。据文献检索显示,目前关于汶川地震的英文论文有6219篇,来自世界范围67个国家,中国学者发表的论文约占70%。其中地震地质灾害研究的学术论文占17%,约1000余篇。地灾国重实验室以第一作者或第一单位发表学术论文约260篇,是全球范围内论文贡献最多的研究机构。从地震地质灾害研究方面的高引论文统计分析结果看,也是发表高引论文最多的研究机构,以实验室研究人员为第一作者的高引论文占总论文数的近1/3,加上以实验室为合作单位和合作者的论文,则超过全球高引论文的1/2

十年来,实验室已成功举办了四次地震地质灾害研究国际会议,即将举办的汶川地震十周年国际会议,更是吸引了350余名中外学者参会。主办了3期滑坡风险评价国际博士课程培训班(LARAM School)2期大滑坡调查评价国际博士课程培训班(iRALL School),数十人次在国际会议上作关于汶川地震地质灾害研究成果的特邀和大会学术报告,与26个国家和地区的学术研究机构建立了长期的交流与合作关系。实验室已成为国际上重要的地质灾害研究中心之一。

 

 

1

汶川地震相关英文文献检索结果

2

汶川地震地质灾害主要研究领域和方向

3


实验室在Engineering Geology发表的汶川地震地质灾害研究综述性文章


https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2018.05.004

https://sciencetrends.com/the-wenchuan-earthquake-10-years-later/






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