汶川地震高烈度區(qū)崩滑流災(zāi)害區(qū)域預(yù)警

溫銘生,劉傳正,劉艷輝,方志偉

(中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院，北京 100081)

0 引言

2008年“5·12”汶川地震發(fā)生后，地震引發(fā)了大量崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，地震同時(shí)導(dǎo)致表層巖土體松動(dòng)破壞，存在大量災(zāi)害隱患。黃潤(rùn)秋[1-2]研究了震后3年地震災(zāi)區(qū)重大地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)和發(fā)生規(guī)律，認(rèn)為地震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)性還要持續(xù)20～25年，且以4～5年為周期呈震蕩衰減。同時(shí)根據(jù)2017年“6·24”茂縣特大滑坡災(zāi)害的成災(zāi)機(jī)理顯示[3-4]，1933年“8·25”疊溪地震對(duì)該滑坡的發(fā)生有重要促進(jìn)作用，說明特大地震發(fā)生后對(duì)后期地質(zhì)災(zāi)害的影響還將持續(xù)更長(zhǎng)的時(shí)間。汶川地震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布規(guī)律、生成規(guī)律研究較多[5-10]，也開展了針對(duì)極端降雨、72小時(shí)降雨的區(qū)域預(yù)警方法研究[11]，為了加強(qiáng)重點(diǎn)地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域預(yù)警研究，有效減輕地質(zhì)災(zāi)害造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，對(duì)汶川地震影響最為嚴(yán)重的高烈度區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害與地質(zhì)環(huán)境、降雨關(guān)系進(jìn)行分析，研究地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警技術(shù)方法，支撐自然資源和氣象部門共同開展的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工作。本文研究區(qū)位于汶川地震高烈度區(qū)，共11個(gè)縣(市)，包括四川省的汶川、北川、綿竹、青川、茂縣、都江堰、安縣、什邡、彭州、平武和甘肅省的文縣，總面積約3.1×104km2。

1 區(qū)域地質(zhì)環(huán)境

1.1 地形地貌

研究區(qū)處于中國(guó)地貌第一階梯和第二階梯的過渡地帶，11縣域山地主要為龍門山山脈，其中北部文縣山地屬于岷山、摩天嶺山脈，南部汶川縣山地處于茶坪山山脈(圖1)。地貌類型主要?dú)w屬為高原區(qū)、龍門山區(qū)、龍門山山前平原區(qū)等3個(gè)類型。

1.2 氣候條件

汶川地震區(qū)1951-2011年60年平均年降雨量為895.7 mm，年最大降雨量為1 080.8 mm(2010年)，年最小降雨量為714.1 mm(1997年)。汶川地震發(fā)生后至2013年，年降雨量在空間分布上表現(xiàn)為北部偏低、南部偏高的分布(圖2)。

圖2 年均降雨量分布Fig.2 Distribution of annual average rainfall

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

研究區(qū)內(nèi)地層自中元古界至第四系均有發(fā)育。區(qū)內(nèi)上三疊統(tǒng)地層廣泛出露，發(fā)育多套滑脫地層。以三疊紀(jì)以前的地層作為基底，上部蓋層包括三疊系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系和第四系[12]。

區(qū)域構(gòu)造主要為龍門山斷裂帶，包括中央斷裂、前山斷裂和后山斷裂，是青藏高原東緣強(qiáng)烈活動(dòng)地帶之一，構(gòu)成華南地塊和巴顏喀拉地塊的分界線。龍門山斷裂帶由一系列壓性、壓扭性斷裂及褶皺組成，斷裂總體走向N40°E，傾向NW，傾角50°～80°。中央斷裂的北川—映秀斷裂晚更新世以來活動(dòng)強(qiáng)烈[13]，斷裂帶分布區(qū)歷史地震頻發(fā)，有記載的7級(jí)以上地震9次，“5·12”汶川Ms8.0級(jí)地震最大。

2 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育度評(píng)價(jià)

2.1 地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量分布

地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警主要研究與人民生命財(cái)產(chǎn)相關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害，本文僅統(tǒng)計(jì)研究區(qū)11縣域?qū)θ嗣裆?cái)產(chǎn)有直接影響的地質(zhì)災(zāi)害(不含無損失或少量損失的地質(zhì)災(zāi)害，不含公路兩側(cè)地質(zhì)災(zāi)害)，包括地震前(1990年至2008年5月11日)、地震時(shí)(2008年5月12日)、地震后(2008年5月13日至2017年12月)三個(gè)時(shí)段，地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)共計(jì)7 216起[14]。其中，地震前251起，占總數(shù)的3.48%；地震直接引發(fā)4 789起，占總數(shù)的66.37%；地震后新生2 176起，占總數(shù)的30.1%(表1)。

表1 汶川地震前后地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量分布Table 1 The quantity distribution of geological hazards before and after the Wenchuan earthquake

地震前地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量占比很小，說明地震前龍門山區(qū)域不是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)。地震直接引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量占總數(shù)的三分之二，地震后9年來新生地質(zhì)災(zāi)害占總數(shù)的30%，是地震前地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的8.7倍，說明地震作用及其滯后效應(yīng)對(duì)該區(qū)域表層地質(zhì)環(huán)境的改造是巨大的，由地震前主要預(yù)防滑坡、崩塌轉(zhuǎn)變?yōu)榈卣鸷笾饕A(yù)防泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

2.2 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育度分布特征

發(fā)育度是某地區(qū)有記載的地質(zhì)環(huán)境及人文環(huán)境共同作用下地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育程度，是地質(zhì)災(zāi)害的空間發(fā)生頻率、面積和體積分布幾率的綜合表現(xiàn)程度[15-17]，計(jì)算結(jié)果作為區(qū)劃和預(yù)警的基礎(chǔ)和依據(jù)。

2.2.1計(jì)算方法

發(fā)育度采用下式進(jìn)行評(píng)價(jià)計(jì)算[15-17]：

(1)

式中:Fi——第i單元的災(zāi)害發(fā)育度；

Rfi——第i單元的災(zāi)害頻數(shù)比；

Rsi——第i單元的災(zāi)害面積模數(shù)比；

Rvi——第i單元的災(zāi)害體積模數(shù)比；

r——修正指數(shù)，一般取1.5～2.0。

2.2.2發(fā)育度評(píng)價(jià)

將震前、震時(shí)、震后三個(gè)時(shí)段發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行發(fā)育程度綜合評(píng)價(jià)，也即現(xiàn)狀條件下的發(fā)育度。三個(gè)時(shí)段(震前、震時(shí)、震后)共登記地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)7 216起，由于災(zāi)害點(diǎn)面積和體積數(shù)據(jù)資料不全，計(jì)算時(shí)忽略了面積模數(shù)比和體積模數(shù)比。汶川地震高烈度區(qū)11個(gè)縣(市)，評(píng)價(jià)單元按1 km×1 km為網(wǎng)格單元，單元網(wǎng)格總數(shù)為32 227個(gè)(含邊界不規(guī)則網(wǎng)格)。將所有災(zāi)害數(shù)據(jù)導(dǎo)入發(fā)育度計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算，修正系數(shù)r取值1.5，各單元發(fā)育度計(jì)算結(jié)果表明，88.18%的網(wǎng)格單元無地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)(發(fā)育度值等于1.5)；有地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的11.82%的區(qū)域面積中，發(fā)育度值在1.5至104之間(圖3)。發(fā)育度計(jì)算結(jié)果大于20以后，所占面積比例快速降低，災(zāi)害點(diǎn)密度快速升高，因此將分區(qū)評(píng)價(jià)的區(qū)域組合為大于20、10～20、1.5～10和小于等于1.5等4個(gè)分區(qū)(表2)。

圖3 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育度計(jì)算結(jié)果Fig.3 Calculation results of geo-hazards developmental level

序號(hào)發(fā)育度分區(qū)分區(qū)依據(jù)所占面積百分比/%密度/(起/km2)1極高>200.658.112高10～204.362.493中1.5～106.811.004低≤1.588.18-

2.2.3發(fā)育度分區(qū)評(píng)價(jià)

根據(jù)發(fā)育度評(píng)價(jià)結(jié)果和分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，將研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育度劃分為4個(gè)級(jí)別，即地質(zhì)災(zāi)害極高發(fā)育區(qū)、高發(fā)育區(qū)、中發(fā)育區(qū)和低發(fā)育區(qū)(圖4)。

圖4 研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育度分區(qū)Fig.4 Developmental level subareas of geo-hazards in study area

地質(zhì)災(zāi)害極高發(fā)育區(qū)分布面積204.32 km2，災(zāi)害點(diǎn)數(shù)占全區(qū)總數(shù)的23.09%，災(zāi)害點(diǎn)密度達(dá)到8.11起/ km2，主要集中在研究區(qū)的中南部、東部條帶及北部文縣境內(nèi)。高發(fā)育區(qū)分布面積1 359.82 km2，災(zāi)害點(diǎn)密度2.49起/km2，主要分布在極高發(fā)育區(qū)的外圍，在11縣域內(nèi)呈現(xiàn)分散分布的特點(diǎn)。中發(fā)育區(qū)占總面積的6.81%，條帶狀或片狀分布，災(zāi)點(diǎn)密度1.00起/km2。低發(fā)育區(qū)面積面積27 511.93 km2，占比88.18%(圖4)。

3 地質(zhì)災(zāi)害潛勢(shì)度評(píng)價(jià)

地質(zhì)災(zāi)害潛勢(shì)度是地質(zhì)災(zāi)害趨勢(shì)預(yù)測(cè)、預(yù)警的基礎(chǔ)，可為地質(zhì)災(zāi)害單因素預(yù)警或綜合預(yù)警提供基礎(chǔ)指標(biāo)，具體評(píng)價(jià)是通過地質(zhì)災(zāi)害基礎(chǔ)因子與發(fā)育度計(jì)算實(shí)現(xiàn)的。

3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)

根據(jù)研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的實(shí)際資料和已有評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)[5,12,15-17]，在地質(zhì)災(zāi)害與各因子分析基礎(chǔ)上，選取10個(gè)基礎(chǔ)因子和1個(gè)響應(yīng)因子(表3)進(jìn)行潛勢(shì)度評(píng)價(jià)。

3.2 潛勢(shì)度評(píng)價(jià)方法

地質(zhì)災(zāi)害潛勢(shì)度是區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害孕育成生的條件組合或潛在能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)。采用綜合指數(shù)模型，計(jì)算公式可寫成:

(2)

i=1,2，…，m；j=1，2，3…n

式中：Qi——第i個(gè)單元的地質(zhì)災(zāi)害潛勢(shì)度指數(shù)；

i——第i個(gè)評(píng)價(jià)單元；

j——第j個(gè)評(píng)價(jià)因子；

ai——第j個(gè)評(píng)價(jià)因子在第i個(gè)評(píng)價(jià)單元的定量化取值；

bj——第j個(gè)評(píng)價(jià)因子的權(quán)重；

m——評(píng)價(jià)單元個(gè)數(shù)；

n——評(píng)價(jià)因子個(gè)數(shù)。

3.3 潛勢(shì)度評(píng)價(jià)結(jié)果分析

地質(zhì)災(zāi)害潛勢(shì)度較低值的分布主要集中在0.3以下，0.3以上時(shí)災(zāi)害點(diǎn)密度明顯增加。選擇0.3、0.4、0.5共3個(gè)節(jié)點(diǎn)作為分界點(diǎn)將潛勢(shì)度劃分為4個(gè)等級(jí)，即地質(zhì)災(zāi)害極高潛勢(shì)區(qū)、高潛勢(shì)區(qū)、中潛勢(shì)區(qū)和低潛勢(shì)區(qū)，分別對(duì)應(yīng)該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害潛勢(shì)度很大、大、較大、小(表4)。

表3 地質(zhì)災(zāi)害潛勢(shì)度評(píng)價(jià)因子指標(biāo)體系Table 3 Index system for evaluating potential grade of geological hazards

表4 地質(zhì)災(zāi)害潛勢(shì)度區(qū)劃結(jié)果Table 4 Potential level subareas standard of geo-hazards

極高、高潛勢(shì)區(qū)仍然呈線狀、局部面狀分布，而中潛勢(shì)區(qū)主要集中在研究區(qū)的北側(cè)及西南側(cè)，低潛勢(shì)區(qū)仍然占主要部分，呈面狀分布(圖5)。

圖5 研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害潛勢(shì)度分區(qū)Fig.5 Potential level subareas of geo-hazards

4 地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域預(yù)警

地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域預(yù)警是在觸發(fā)因素作用下產(chǎn)生突發(fā)性滑坡、崩塌、泥石流的可能性預(yù)判，是在潛勢(shì)度分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合引發(fā)因子動(dòng)態(tài)指標(biāo)進(jìn)行危險(xiǎn)度預(yù)測(cè)，也稱地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度預(yù)警。當(dāng)未來某時(shí)段的引發(fā)因素可能達(dá)到預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，根據(jù)需要計(jì)算相應(yīng)的危險(xiǎn)度就可決定是否向公眾發(fā)出地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信息。

4.1 危險(xiǎn)度預(yù)警方法

危險(xiǎn)度指一定時(shí)間內(nèi)某空間區(qū)域在某種引發(fā)因素(自然或人為因素)作用下發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性大小的量化表達(dá)[15-17]。按下式計(jì)算：

(3)

式中：Wi——第i個(gè)單元的“危險(xiǎn)度”；

Qi——第i個(gè)單元的“潛勢(shì)度”；

Ti——第i個(gè)單元的引發(fā)因子指數(shù);

Tij——第j類引發(fā)因子(共n類)在第i個(gè)單元的引發(fā)作用指標(biāo)(兩類及以上引發(fā)因子)；

wj——第j類引發(fā)因子的權(quán)重;

i=1，2，…，m；m——評(píng)價(jià)單元數(shù)；

j=1，2，…，n；n——引發(fā)因子數(shù)。

本文采用三類引發(fā)因素作為預(yù)警指標(biāo)分別開展預(yù)警分析，包括地震因子、汛期降雨量因子和日降雨量因子。

4.2 地震因子引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度預(yù)警

地震主要引發(fā)崩塌和滑坡兩類地質(zhì)災(zāi)害，11縣域的地震動(dòng)峰值加速度數(shù)據(jù)來源余2008年6月11日國(guó)家發(fā)布的GB 18306-2001《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》。地震動(dòng)峰值加速度指標(biāo)分為5個(gè)級(jí)別，即0.05g、0.1g、0.2g、0.25g、0.3g。因子的量化賦值主要考慮地震動(dòng)參數(shù)越大，表明地震的引發(fā)作用越強(qiáng)，因子賦值越大。

地震動(dòng)的地形放大效應(yīng)，選取高程、坡度兩個(gè)因子進(jìn)行表達(dá)。地形高程因子分為5段，分別為：<500 m、500～1 000 m、1 000～2 000 m、2 000～3 000 m和≥3 000 m。地形坡度因子分為4段，分別為：<10°、10°～25°、25°～40°和≥40°。因子的量化賦值主要考慮地形的坡度越大、高程越高，地震因子的引發(fā)作用越強(qiáng)，因子賦值越大。

汶川地震動(dòng)峰值加速度及地形效應(yīng)因子坡度、高程共同組成地震因子，三者的權(quán)重根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)確定為0.5、0.2和0.3，與3.3節(jié)的潛勢(shì)度結(jié)果進(jìn)行模型計(jì)算，得到地震引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度結(jié)果(圖6)。從其分布可以看出，危險(xiǎn)度在剛開始快速上升，在中部處于緩慢上升階段，超過0.4以后快速上升，按圖6所示的<0.2、0.2～0.3、0.3～0.4和>0.4將危險(xiǎn)度進(jìn)行分區(qū)(圖7)。將地震引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害分布與預(yù)警結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，可校驗(yàn)預(yù)警效果(圖7)。

圖6 地震引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度結(jié)果Fig.6 Dangerous level of geo-hazards induced by the earthquake

圖7 地震引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度預(yù)警結(jié)果及校驗(yàn)Fig.7 Dangerous level subareas and result check of geo-hazards induced by earthquake

地震引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度高的地區(qū)主要集中在南部的汶川、都江堰、彭州、什邡、綿竹以及北部的青川、文縣等地(圖7)，地質(zhì)災(zāi)害分布也主要集中在這些地區(qū)。同時(shí)也可以看出，平武、北川、茂縣等地區(qū)高危險(xiǎn)區(qū)預(yù)警效果不理想，還需要繼續(xù)完善和改進(jìn)。

4.3 汛期降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度預(yù)測(cè)

以汛期(5～9月)累計(jì)降水距平角分率作為引發(fā)因子，選取1981～2010年汛期30年氣候平均降雨量作為基準(zhǔn)值，以2013年汛期累計(jì)降水距平百分率為指標(biāo)(圖8)，按比值的大小分為5個(gè)級(jí)別，即：<-20%、-20%～0、0～20%、20%～50%和≥50%。根據(jù)不同降雨對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的引發(fā)作用規(guī)律，隨著降雨的增大，其引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性增大。

圖8 2013年汛期(5～9月)降雨距平百分率分布Fig.8 Distribution of rainfall anomaly percentage in flood season(from May to September) 2013

年度汛期降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度預(yù)測(cè)根據(jù)計(jì)算模型(式3)，分別代入地質(zhì)災(zāi)害潛勢(shì)度(圖5)、降雨引發(fā)因子(降雨距平百分率，圖8)，計(jì)算2013年汛期(5～9月)降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度，經(jīng)歸一化處理后，得到危險(xiǎn)度(W)的結(jié)果分布(圖9)，危險(xiǎn)度小于0.1的區(qū)域被認(rèn)為是沒有地質(zhì)災(zāi)害威脅，劃分為低危險(xiǎn)區(qū)；危險(xiǎn)度在0.1～0.3區(qū)域分布比例近似，被劃分為中危險(xiǎn)區(qū)，0.3～0.4和0.5～0.6區(qū)域分布區(qū)域較少，說明在該0.3和0.5處出現(xiàn)拐點(diǎn)，將0.3～0.5和大于0.5的區(qū)域分別劃分為高危險(xiǎn)區(qū)和極高危險(xiǎn)區(qū)，分別對(duì)應(yīng)2013年汛期降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)度低、中、高和極高。

圖9 2013年汛期降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度計(jì)算結(jié)果Fig.9 Calculation result of dangerous level of geo-hazards induced by the rainfall in flood season 2013

2013年汛期(5～9月)11縣域共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害536起。地質(zhì)災(zāi)害極高危險(xiǎn)區(qū)范圍內(nèi)，災(zāi)害點(diǎn)密度0.1起/km2；地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)區(qū)范圍內(nèi)，災(zāi)害點(diǎn)密度0.07起/km2；地質(zhì)災(zāi)害中危險(xiǎn)區(qū)范圍內(nèi)，災(zāi)害點(diǎn)密度0.013起/km2；地質(zhì)災(zāi)害低危險(xiǎn)區(qū)范圍內(nèi)，災(zāi)害點(diǎn)密度0.006起/km2(表5)。危險(xiǎn)區(qū)范圍從極高、高、中到低，災(zāi)害點(diǎn)密度逐漸降低，預(yù)測(cè)區(qū)劃結(jié)果與實(shí)際發(fā)災(zāi)情況基本相符，效果較好(圖10)。同時(shí)，在低危險(xiǎn)度區(qū)也分散存在部分災(zāi)害點(diǎn)，特別是茂縣地區(qū)的預(yù)測(cè)效果較差，需要繼續(xù)完善。

表5 2013年汛期降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)

圖10 2013年汛期降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度預(yù)警結(jié)果及校驗(yàn)Fig.10 Dangerous level warning and result check of geo-hazards induced by the rainfall in flood season 2013

4.4 日降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度預(yù)警

以2013年7月9日為例，開展日降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域預(yù)警分析。7月1日～8日出現(xiàn)持續(xù)性降雨，7月9日出現(xiàn)大范圍大暴雨(圖11)，引發(fā)大量地質(zhì)災(zāi)害，如都江堰中興鎮(zhèn)三溪村的特大暴雨引發(fā)五里坡特大滑坡災(zāi)害[18]。

圖11 引發(fā)都江堰五里坡滑坡的降雨特征Fig.11 The rainfall characteristics that caused the Dujiangyan Wulipo landslide

降雨指標(biāo)采用有效降雨量進(jìn)行計(jì)算，有效雨量是當(dāng)日雨量與前期雨量的綜合，按(R0為當(dāng)日雨量，n為降雨日數(shù)，Ri為前i日雨量)進(jìn)行計(jì)算，有效雨量按大小分為5級(jí)，分別為：<50 mm、50～100 mm、100～200 mm、200～300 mm和≥300 mm(圖12)。

圖12 7月9日有效降雨分布Fig.12 Distribution of effective rainfall in July 9th

日降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)根據(jù)計(jì)算模型(式3)，分別代入地質(zhì)災(zāi)害潛勢(shì)度(圖5)、日有效降雨(圖12)，計(jì)算得到2013年7月9日降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度(圖13)。

危險(xiǎn)度結(jié)果大于0.5的區(qū)域占1.73%，0.3至0.5區(qū)間所占百分比緩慢上升，0.1至0.3區(qū)間快速上升，在0至0.1區(qū)間出現(xiàn)拐點(diǎn)，危險(xiǎn)度為0區(qū)域占比最大，占85.72%，由此將危險(xiǎn)度按≥0.5、0.3～0.5、0.1～0.3、<0.1為區(qū)間劃分為極高危險(xiǎn)區(qū)、高危險(xiǎn)區(qū)、中危險(xiǎn)區(qū)和低危險(xiǎn)區(qū)。在此次降雨過程中11縣域具有確切時(shí)間地點(diǎn)的新生地質(zhì)災(zāi)害共291起，據(jù)此校驗(yàn)計(jì)算各危險(xiǎn)度分區(qū)內(nèi)災(zāi)害點(diǎn)的實(shí)際發(fā)生情況(圖14)。

圖14 7月9日降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度及校驗(yàn)Fig.14 Dangerous level subareas and result check of geo-hazards induced by the rainfall in July 9th

統(tǒng)計(jì)分析顯示，32起地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)落于極高危險(xiǎn)區(qū)范圍內(nèi)，災(zāi)害點(diǎn)密度0.059起/km2；43起災(zāi)害落于高危險(xiǎn)區(qū)范圍內(nèi)，災(zāi)害點(diǎn)密度0.047起/km2；113起落于中危險(xiǎn)區(qū)范圍內(nèi)，密度0.038起/km2；還有103起地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)落于低危險(xiǎn)區(qū)范圍內(nèi)(表6)。該危險(xiǎn)度區(qū)劃結(jié)果總體上反應(yīng)了災(zāi)害發(fā)生目標(biāo)區(qū)域，體現(xiàn)了危險(xiǎn)度越高災(zāi)害點(diǎn)分布的密度越大。但在茂縣區(qū)域還有較多的災(zāi)害點(diǎn)不在中危險(xiǎn)區(qū)以上范圍，什邡、安縣等地的預(yù)警區(qū)劃等級(jí)偏高，說明區(qū)劃結(jié)果還不完善、不精細(xì)，需要繼續(xù)加強(qiáng)改進(jìn)。

表6 7月9日降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)

5 結(jié)論

(1)汶川地震后，新生地質(zhì)災(zāi)害占總數(shù)的30%，降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害是地震前的8.7倍，地質(zhì)災(zāi)害高中發(fā)育區(qū)面積占比也多倍增加，極高發(fā)育區(qū)地質(zhì)災(zāi)害平均密度達(dá)到8.11起/km2。

(2)地震作用造成地質(zhì)環(huán)境條件顯著惡化，地質(zhì)災(zāi)害極高、高潛勢(shì)區(qū)呈線狀、局部面狀分布，在都江堰、彭州、什邡、綿竹、安縣等地呈面狀分布，在北川、平武、青川、文縣等地呈條帶狀分布。極高潛勢(shì)區(qū)面積僅占全區(qū)面積的4.17%，災(zāi)害點(diǎn)數(shù)占11縣域?yàn)?zāi)害總數(shù)的44.15%，災(zāi)害點(diǎn)平均密度達(dá)到2.44起/km2。

(3)地震引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度高的地區(qū)主要集中在南部的汶川、都江堰、彭州、什邡、綿竹以及北部的青川、文縣等地。2013年汛期降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度高的地區(qū)集中在都江堰、綿竹、安縣、北川、平武和文縣等地。2013年7月9日降雨引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度高的地區(qū)集中在都江堰、彭州、什邡、綿竹和安縣等。實(shí)際災(zāi)害點(diǎn)與危險(xiǎn)度預(yù)警的區(qū)域比較吻合。

(4)在茂縣、汶川、平武等地的預(yù)警效果較差，地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域評(píng)價(jià)因子體系需要完善，特別是自權(quán)重與互權(quán)重的選取方面需要根據(jù)降雨、地震、人類活動(dòng)等不同特點(diǎn)深化和精細(xì)化。

致謝：四川省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站、甘肅地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院、中國(guó)氣象共享網(wǎng)提供了地質(zhì)災(zāi)害、地質(zhì)環(huán)境及氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，特此致謝!