2022年MS6.8級瀘定地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害特征與空間分布規(guī)律研究*

范宣梅 王 欣 戴嵐欣 方成勇 鄧 宇 鄒城彬 湯明高 魏振磊 竇向陽 張 靜 楊 帆 陳 蘭 魏 濤 楊銀雙 張欣欣 夏明垚 倪 濤 唐小川 李為樂 戴可人 董秀軍 許 強

(地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室(成都理工大學(xué))，成都 610059，中國)

0 引 言

2022年9月5日12時52分，四川省甘孜州瀘定縣發(fā)生MS6.8級地震，震源深度16km，最高烈度達到9度，震中位于甘孜藏族自治州瀘定縣磨西鎮(zhèn)(北緯29.59°，東經(jīng)102.08°)。地震發(fā)生時成都、重慶和西安等地震感明顯。震后余震持續(xù)發(fā)生，目前記錄到余震2715次，其中3級及以上16次，最大余震4.5級。截至9月13日17時，四川瀘定6.8級地震已造成93人遇難(甘孜州瀘定縣55人，雅安市石棉縣38人)，另有25人失聯(lián)(其中：瀘定縣9人，石棉縣16人)?，F(xiàn)場調(diào)查表明，四川瀘定地震誘發(fā)大量滑坡災(zāi)害，損毀震區(qū)房屋和道路，造成了嚴重的人員傷亡和財產(chǎn)損失。

強震是誘發(fā)山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的重要因素之一。強震地質(zhì)災(zāi)害具有分布范圍廣、規(guī)模大、危害嚴重等特點，嚴重威脅山區(qū)人民生命財產(chǎn)安全與國家重大戰(zhàn)略實施。地震滑坡災(zāi)害震前準(zhǔn)確判識與主動防災(zāi)、同震滑坡快速預(yù)測及震后災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警，是地球科學(xué)領(lǐng)域的國際前沿科學(xué)問題。國內(nèi)外諸多研究機構(gòu)，例如美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)、日本京都大學(xué)防災(zāi)研究所(DPRI)、地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室(SKLGP)等對地震滑坡災(zāi)害機理與風(fēng)險預(yù)測展開了大量研究。美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)率先利用邏輯回歸方法，建立了地震滑坡災(zāi)害風(fēng)險預(yù)測模型，實現(xiàn)了美國地震滑坡災(zāi)害的實時預(yù)報(Nowicki et al.，2018)。日本京都大學(xué)Sassa教授針對滑坡啟動及運動機理展開研究，闡明了地震液化滑坡機理(Sassa et al.，2014)。成都理工大學(xué)SKLGP基于全球強震地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫建立了全球同震滑坡預(yù)測模型，預(yù)測準(zhǔn)確率得到明顯提升(Fan et al.，2018)。近年來，地震滑坡災(zāi)害機理與風(fēng)險預(yù)測研究不斷取得進展，但針對走滑斷層引起的同震滑坡由于案例較少，仍需要大量數(shù)據(jù)對同震滑坡預(yù)測模型做校正(Wasowski et al.，2011；Sassa et al.，2014；Pei et al.，2017；Nowicki et al.，2018；Fan et al.，2021)。

圖1 瀘定地震位置和斷裂帶分布圖Fig.1 The epicenter of the Luding earthquake and the regional distribution of the major fault zones.

1 研究區(qū)概況

鮮水河斷裂帶及鄰近地區(qū)的地貌受構(gòu)造控制形成山川并列的格局，走向由北西—南東逐漸向南偏轉(zhuǎn)，最后呈近南北走向。斷裂帶橫跨雅礱江和大渡河兩個水系，沿斷裂帶分布最長的鮮水河與斷裂中部乾寧一帶的慶大河和立啟河屬雅礱江水系，斷裂南東端的雅拉河、折多河等支流匯入瓦斯河之后流入大渡河，屬大渡河水系。區(qū)域內(nèi)主要山峰有海子山、大炮南山和折多山，其高度都在海拔4500m以上，區(qū)域內(nèi)沿斷裂帶由南東向北西分布著乾寧盆地、龍燈盆地、道孚盆地等多個地塹盆地，其海拔都在3000m左右。整體區(qū)域大體以鮮水河斷裂帶的走向為界，根據(jù)地貌差異和相對切割深度可以劃分為北東側(cè)的川西丘狀高原區(qū)和南西側(cè)的川西高原區(qū)，都屬于高山高原地貌(李天袑，1997)。鮮水河斷裂帶兩側(cè)的地殼厚度變化相對寬緩，越接近斷裂位置，地殼厚度的變化越明顯，其北西端部甘孜—玉樹斷裂延伸方向的底層厚度變化方向由近南北轉(zhuǎn)向了北西—南東，其南東部向龍門山斷裂帶延伸方向，地殼厚度變化方向也出現(xiàn)了明顯的轉(zhuǎn)變，這在一定程度上體現(xiàn)了該區(qū)域深部構(gòu)造的復(fù)雜性(安艷芬，2010)。

2 瀘定地震誘發(fā)滑坡空間分布概率快速預(yù)測

震后快速獲取地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的空間分布對應(yīng)急救援至關(guān)重要。前期研究基于全球地震誘發(fā)滑坡數(shù)據(jù)庫，采用深度森林算法，建立了地震誘發(fā)滑坡近實時預(yù)測模型，實現(xiàn)了地震誘發(fā)滑坡近實時空間分布概率的快速預(yù)測(Fan et al.，2018；范宣梅等，2022)。該模型被實際應(yīng)用于近期的2018年日本北海道地震(Wang et al.，2019)、2021年四川瀘縣5.9級地震、2022年青海門源7.1級地震、2022年四川蘆山6.1級地震(范宣梅等，2022)等誘發(fā)滑坡災(zāi)害預(yù)測，具有較高的預(yù)測精度。

圖2 瀘定地震誘發(fā)滑坡空間分布概率圖Fig.2 The spatial distribution probability of the coseismic landslides triggered by the Luding earthquake

瀘定地震發(fā)生后，利用該模型在震后2h內(nèi)快速預(yù)測了地震誘發(fā)滑坡空間分布(圖2)。結(jié)果顯示，地震誘發(fā)滑坡的極高易發(fā)區(qū)面積為116.23km2(約占研究區(qū)總面積的0.8%)、高易發(fā)區(qū)面積約為347.12km2(占比2.6%)、中等易發(fā)區(qū)面積約1100.85km2(占比8.5%)、低易發(fā)和極低易發(fā)區(qū)面積約11380.9km2(占比88.1%)。從本次地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的整體分布情況來看，震中東南部地區(qū)的地震誘發(fā)滑坡概率最高，其中石棉縣城至王崗坪景區(qū)道路沿線地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育；震中所在的海螺溝國家森林公園東部區(qū)域、磨西鎮(zhèn)、瀘定縣周邊區(qū)域，如冷磧鎮(zhèn)、大壩村等區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率也較高；國道318瀘定段、冷磧鎮(zhèn)和磨西鎮(zhèn)多條鄉(xiāng)道沿線崩塌較為發(fā)育，對交通造成了較大影響；牛背山大橋、大壩村附近、什月河壩、王崗坪等地滑坡災(zāi)害較為集中，模型預(yù)測結(jié)果與現(xiàn)場實際情況較為吻合。

3 瀘定地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害特征與空間分布規(guī)律

3.1 瀘定地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害特征

瀘定地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害具有數(shù)量多、規(guī)模小、呈帶狀分布的特點。震中區(qū)域位于3大斷裂帶交匯處，強烈的構(gòu)造運動和深切河谷卸荷作用，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)巖體節(jié)理裂隙發(fā)育(李鄭梁等，2021)。在強震作用下，易導(dǎo)致崩塌、滑坡災(zāi)害，主要集中在Ⅸ度烈度區(qū)和部分Ⅷ度烈度區(qū)，沿鮮水河斷裂帶分布。此外，本次地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害群發(fā)性效應(yīng)顯著，在磨西臺地邊緣(圖3a)、灣東河流域(圖3b)、王崗坪彝族藏族鄉(xiāng)(圖3c)、大渡河兩岸(圖3d)等區(qū)域集中發(fā)育大量小規(guī)?；隆⒈浪鸀?zāi)害。磨西臺地四周，滑坡和崩塌災(zāi)害相對面積較大，但都是淺層垮塌，對河流影響不大。灣東河位于Ⅸ度烈度區(qū)中心，滑坡平均規(guī)模最大，在溝口位置密集發(fā)育。王崗坪彝族藏族鄉(xiāng)處于烈度Ⅷ度和Ⅶ度區(qū)域，滑坡數(shù)量多，但是基本以小型為主，僅發(fā)育有個別中、大型滑坡。

圖3 瀘定地震現(xiàn)場滑坡圖片F(xiàn)ig.3 The aerial photos of the coseismic landslides in the areaa.磨西鎮(zhèn)；b.灣東河；c.王崗坪彝族藏族鄉(xiāng)；d.大渡河兩岸

大量同震滑坡導(dǎo)致山區(qū)道路掩埋、大面積塌陷和路基損毀，嚴重影響了應(yīng)急救援工作(圖4a～圖4c)。此外，還直接造成了部分房屋被破壞，在灣東河溝內(nèi)、磨崗嶺村北側(cè)區(qū)域尤為嚴重，導(dǎo)致了部分人員傷亡(圖4d)。

圖4 典型滑坡現(xiàn)場照片F(xiàn)ig.4 The photos of the typical mass wastingsa.滑坡堵斷公路；b.崩塌堵斷公路；c.崩塌導(dǎo)致路基失穩(wěn)； d.滑坡導(dǎo)致房屋受損

圖5 瀘定震后獲取的無人機及高分影像分布圖Fig.5 The areas with the high-quality imageries obtained by the Unmanned Aerial Vehicles(UAVs) and the Gaofen-6 Satellite

3.2 瀘定地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害遙感解譯數(shù)據(jù)(瀘定—石棉縣)

本次瀘定地震遙感數(shù)據(jù)主要是9月10日的高分六號數(shù)據(jù)及部分重點區(qū)域的無人機影像數(shù)據(jù)。高分六號影像覆蓋瀘定縣和石棉縣312km2的區(qū)域(圖5)，影像由藍、綠、紅和近紅外4個波段組成。通過對多光譜和全色波段的圖像配準(zhǔn)與融合，獲得2m空間分辨率的多光譜融合影像；在光譜特征的基礎(chǔ)上，構(gòu)建并提取影像的結(jié)構(gòu)、形態(tài)和紋理等多層次多尺度空間特征，用于模型的訓(xùn)練和預(yù)測。為了智能識別同震滑坡，采用支持向量機、隨機森林、旋轉(zhuǎn)森林以及卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多種人工智能算法，結(jié)合震后無人機影像的人工解譯樣本，建立了同震滑坡智能識別模型，實現(xiàn)了同震地質(zhì)災(zāi)害的快速、準(zhǔn)確與智能識別(Wang et al.，2022；Fang et al.，2022；Tang et al.，2022)。無人機影像數(shù)據(jù)覆蓋范圍112.44km2，精度達到厘米級，被用于精確解譯同震地質(zhì)災(zāi)害、受損道路和房屋范圍。無人機影像覆蓋區(qū)域主要在Ⅸ度烈度區(qū)，包括磨西臺地、灣東河流域、海螺溝流域、王崗坪區(qū)域和草科鄉(xiāng)(圖5)。在影像重疊區(qū)域，通過無人機影像對高分影像數(shù)據(jù)進行了校正。

表 1 同震滑坡控制因子分級Table1 The classification of each controlling factor for coseismic landslides

高分影像解譯結(jié)果顯示本次瀘定地震共誘發(fā)同震滑坡3633處，總面積約13.78km2，占影像總面積4.14%，說明地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害密度較高(圖6)。影響覆蓋區(qū)域內(nèi)地震誘發(fā)滑坡主要分布于大渡河兩岸陡峭的坡體上，其中得妥鎮(zhèn)南側(cè)灣東河溝口是影像范圍內(nèi)滑坡數(shù)量最多、分布最為密集的區(qū)域。王崗坪鄉(xiāng)北側(cè)海流河溝口是另一處地震滑坡集中發(fā)育區(qū)。

圖6 基于高分6遙感影像智能識別的瀘定地震誘發(fā)滑坡分布圖Fig.6 The spatial distribution of the coseismic landslides identified based on the Gaofen-6 Satellite

圖7 不同影響因子下滑坡分布規(guī)律Fig.7 The spatial distribution patterns of the coseismic landslides by different controlling factors

3.3 瀘定地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害空間分布規(guī)律

基于瀘定地震誘發(fā)的3633處滑坡數(shù)據(jù)庫，研究地震、地形地貌和地質(zhì)3大類因素，包括9個因子(高程、坡度、坡向、曲率、距離水系距離、距離道路距離、PGA、距離斷層距離和地層巖性)，對地震誘發(fā)滑坡空間分布的影響規(guī)律(黃潤秋等，2008；Keefer，2000；許強等，2010；許沖等，2013；Fan et al.，2018；吳昊等，2021)。采用空間統(tǒng)計分析方法，對各類因子進行分級(表 1)。

通過統(tǒng)計各因子分級中滑坡面積，計算滑坡面密度(因子分級內(nèi)滑坡面積/研究區(qū)面積)與滑坡分級面密度(因子分級內(nèi)滑坡面積/因子分級面積)，分析地震誘發(fā)滑坡的空間分布特征，結(jié)果如下：

(2)地震因子：對PGA的分析結(jié)果顯示，滑坡分級面密度與PGA總體呈正相關(guān)關(guān)系，僅在PGA>0.7g時有輕微的降低，但依然處于相對較高水平，表明同震滑坡發(fā)育程度較高，但由于PGA>0.7g分級面積僅占研究區(qū)總面積的5.6%，明顯低于其他分級面積，同震滑坡發(fā)育面積顯著降低(圖7g)。距斷層距離對地震滑坡的分布有顯著影響，分析結(jié)果表明同震滑坡主要分布在距斷層1km范圍內(nèi)，超過1km后滑坡密度顯著降低(圖7h)。

(3)地質(zhì)因子：由同震滑坡與地層巖性關(guān)系圖可知(圖7i)，花崗巖組在所有地層中災(zāi)害最為發(fā)育，其次是超基性巖組和石炭系巖組?；◢弾r組發(fā)育災(zāi)害面積達7.5km2，超過滑坡災(zāi)害總面積的50%，巖組面積為703km2，占研究區(qū)總面積的51.8%。

3.4 與汶川、九寨溝、蘆山等地震對比分析

同震滑坡面積與發(fā)震震級存在明顯的線性關(guān)系(Fan et al.，2019)。對多次地震誘發(fā)滑坡面積和數(shù)量與震級進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)瀘定地震誘發(fā)滑坡總面積和數(shù)量基本符合基于全球地震數(shù)據(jù)庫所建立的線性關(guān)系(圖8)。由圖8可見，在同震滑坡總面積方面，瀘定地震位于擬合線下方，表明目前遙感數(shù)據(jù)覆蓋的瀘定同震滑坡總面積小于2013年蘆山地震滑坡總面積(約20km2)；在同震滑坡總數(shù)量方面，對比于其他地震事件，瀘定滑坡誘發(fā)同震滑坡總數(shù)量相對較多，高于2017九寨溝地震(1883處，F(xiàn)an et al.，2018)及2022年蘆山地震(1288處，Zhao et al.，2022)，說明本次地震誘發(fā)滑坡具有規(guī)模小，但數(shù)量多的特點。

圖8 不同地震事件誘發(fā)同震滑坡特征Fig.8 The total area(a) and amount(b) of the coseismic landslides induced by different earthquake eventsa.同震滑坡總面積；b.同震滑坡總數(shù)量

汶川地震是地表破裂明顯的逆沖斷層，而九寨溝地震和瀘定地震發(fā)震斷層屬于走滑斷層，因此，對比他們的滑坡分布規(guī)律，對于理解同震滑坡在不同地震條件下的分布規(guī)律具有重要意義。對上述3次地震誘發(fā)滑坡面積-頻率進行分析(圖9)，結(jié)果顯示瀘定地震誘發(fā)的單體同震滑坡面積主要集中于20～200m2，而汶川地震和九寨溝地震誘發(fā)的單體同震滑坡面積主要集中于1000～3000m2以及30～500m2。因此，對比于汶川地震和九寨溝地震，瀘定地震的同震滑坡表現(xiàn)出單體規(guī)模相對較小的特點。

圖9 瀘定地震同震滑坡面積分布頻率Fig.9 The distribution frequencies versus the areas of the coseismic landslides for the Luding earthquake，the Jiuzhaigou Earthquake，and the Wenchuan earthquake

九寨溝地震和瀘定地震誘發(fā)滑坡以中小型規(guī)模為主，大型滑坡災(zāi)害數(shù)量較小，而汶川地震誘發(fā)了大量上千萬方的大型滑坡和800余處滑坡壩-堰塞湖(Fan et al.，2012，2014；Huang et al.，2013)。瀘定地震小規(guī)模同震滑坡數(shù)量多于九寨溝地震，可能是由于瀘定地震位于3大斷裂帶“Y”字型交匯處，構(gòu)造活躍，巖體破碎嚴重，容易發(fā)生小規(guī)模崩滑災(zāi)害。此外，瀘定地震區(qū)域巖性以花崗巖為主，相對于九寨溝震區(qū)的灰?guī)r，巖性堅硬，因此造成中、大型滑坡概率比九寨溝地震小。

4 基于無人機影像的重點區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

瀘定地震發(fā)生之后，由于天氣原因，9月10日才獲取震區(qū)第1張清晰的高分遙感影像。無人機影像成為震后救援黃金72h最重要的高分辨率遙感數(shù)據(jù)，主要覆蓋范圍為磨西臺地(42.46km2)、灣東河流域(6.97km2)、海螺溝流域(11.62km2)、王崗坪區(qū)域(38.56km2)和草科鄉(xiāng)(12.83km2)，分布情況如圖5所示。5個區(qū)域主要沿鮮水河斷裂帶東南段分布，緊鄰大渡河及其一級支流。本文對地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育的磨西臺地、灣東河流域和王崗坪—新民鄉(xiāng)區(qū)域的同震滑坡進行分析。

圖10 磨西鎮(zhèn)同震滑坡分布圖Fig.10 The spatial distribution of the coseismic landslides in Moxi Town

4.1 震中磨西鎮(zhèn)同震滑坡發(fā)育特征

磨西臺地位于貢嘎山東側(cè)，是距離震中最近的場鎮(zhèn)，臺地東側(cè)為雅家梗河，西側(cè)為燕子溝，兩條河流在臺地龍尾匯合后形成磨西河。磨西臺地是典型冰川地貌，組成成分主要包括冰川堆積物、沖洪積物和老泥石流堆積物，臺地邊緣被河流切割成高陡坡體，在強震作用下易發(fā)生失穩(wěn)。無人機影像解譯結(jié)果顯示，范圍內(nèi)共解譯滑坡402處(圖10)，面積總計1.73km2。對磨西鎮(zhèn)區(qū)域的同震滑坡面積進行統(tǒng)計，最大的同震滑坡面積為238100m2，最小同震滑坡面積為117m2，同震滑坡平均面積為4293m2?；轮饕植加谀ノ髋_地兩側(cè)溝谷，呈帶狀分布，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，地震誘發(fā)的大部分地質(zhì)災(zāi)害為小型的巖質(zhì)崩塌和土質(zhì)滑坡，單體滑坡規(guī)模不大，但滑坡密度較高。磨西鎮(zhèn)磨崗嶺村附近省道S434北側(cè)和大渡河南側(cè)的滑坡數(shù)量多且規(guī)模大，并且伴有兩處較大歷史滑坡的復(fù)活，造成多處房屋被摧毀。群發(fā)性滑坡還導(dǎo)致前往海螺溝冰川森林公園游客接待中心的道路整段受損，最長連續(xù)受損路段長達1.2 km(圖11)，直接影響救援人員前往海螺溝內(nèi)開展應(yīng)急救援工作。

圖11 磨西鎮(zhèn)同震滑坡Fig.11 Several typical landslides in Moxi Towna.磨西鎮(zhèn)鳥瞰圖；b.東側(cè)山體滑坡；c.場鎮(zhèn)入口位置滑坡； d.海螺溝大橋附近滑坡

4.2 灣東河流域溝口附近同震滑坡發(fā)育特征

灣東河流域為大渡河一級支流，流域內(nèi)出露片巖、大理巖、片麻巖、閃長巖等基巖。灣東河銀廠溝曾在1994年暴發(fā)泥石流災(zāi)害，并發(fā)生堵江威脅。由于鮮水河斷裂帶橫穿流域，強烈的構(gòu)造運動和深切河谷卸荷作用，造成區(qū)域巖體相對破碎，為崩塌、滑坡等各種重力地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)育提供了有利條件。灣東河流域由于位于Ⅸ度烈度中心區(qū)域，震感強烈，誘發(fā)了大量同震滑坡災(zāi)害，高程放大效應(yīng)明顯(黃志全等，2021)。震后無人機影像解譯結(jié)果表明，灣東河流域溝口附近區(qū)域此次地震共觸發(fā)了297處滑坡，滑坡分布密度較大，其中灣東河溝口區(qū)域河銀廠溝滑坡最為發(fā)育(圖12)。對灣東河區(qū)域的同震滑坡面積進行統(tǒng)計，區(qū)域滑坡最大滑坡面積為52,505m2，最小面積為49m2，同震滑坡平均面積為5042m2。同震滑坡主要沿灣東河兩岸密集分布(圖13a)，其產(chǎn)生的大量固體物質(zhì)阻塞灣東河河道，并在其上游處形成一處小型堰塞壩，目前已過流潰決(圖13b)，但目前河道內(nèi)仍然存在大量松散堆積物，建議未來關(guān)注余震和降雨作用下可能產(chǎn)生的泥石流災(zāi)害的預(yù)警工作。

4.3 王崗坪—新民鄉(xiāng)區(qū)域同震滑坡發(fā)育特征

此次無人機影像覆蓋石棉縣王崗坪鄉(xiāng)—新民鄉(xiāng)區(qū)域39km2，根據(jù)遙感解譯結(jié)果，范圍內(nèi)共發(fā)生2344處地震誘發(fā)滑坡，總面積約為1.48km2(圖14)。對該區(qū)域內(nèi)的同震滑坡面積進行統(tǒng)計，同震滑坡最大面積為 62132m2，平均面積為633m2。該區(qū)域滑坡呈點多，但面積小的特點，比磨西鎮(zhèn)滑坡總面積少0.25km2，但滑坡數(shù)量卻達到了磨西鎮(zhèn)滑坡數(shù)量的近6倍。王崗坪—新民鄉(xiāng)位于大渡河兩側(cè)，區(qū)域內(nèi)第四紀堆積物廣泛分布在溝谷和坡體上，主要包括沖洪積物、崩坡積物和殘積物，含有較多碎石土。相比其他區(qū)域的滑坡災(zāi)害而言，該區(qū)域由于第四紀沉積較多，同震災(zāi)害多以滑坡為主。該區(qū)域滑坡主要沿公路分布在大渡河兩岸坡體上，因此對道路破壞大，而對房屋的威脅小(圖15)。沙人崗北側(cè)、龍頭石水庫南北兩岸是滑坡規(guī)模最大、數(shù)量最多的區(qū)域，滑坡面積占該區(qū)域內(nèi)滑坡總面積的約1/4。

圖12 灣東河流域溝口附近同震滑坡分布圖Fig.12 The spatial distribution of the coseismic landslides near the mouth of Wandong River

圖13 灣東河溝口附近現(xiàn)場照片F(xiàn)ig.13 The aerial photos near the mouth of Wandong Rivera.滑坡發(fā)育、道路損毀嚴重；b.灣東河溝內(nèi)已過流堰塞湖照片

圖14 王崗坪—龍頭石區(qū)域同震滑坡分布圖Fig.14 The spatial distribution of the coseismic landslides in the Wanggangping-Longtoushi

圖15 王崗坪附近滑坡堵塞道路Fig.15 The landslides near Wanggangping blocking the road

4.4 重點區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征對比研究

對重點區(qū)域同震滑坡面積進行統(tǒng)計分析(圖16)，灣東河位于Ⅸ度烈度區(qū)中心，高山峽谷地貌和強烈構(gòu)造運動導(dǎo)致該地同震滑坡平均規(guī)模最大。距離震中最近的磨西鎮(zhèn)區(qū)域同震滑坡平均面積也相對較大，主要分布在磨西臺地邊緣，震區(qū)最大面積滑坡位于磨西鎮(zhèn)。王崗坪區(qū)域影像范圍由于位于Ⅷ度烈度區(qū)，同震滑坡平均規(guī)模最小，平均面積(633m2)，約為灣東河區(qū)域(5565m2)的九分之一，而該區(qū)域分布的同震滑坡數(shù)量是灣東河的8倍。整個地震影響區(qū)的同震滑坡面積集中分布于20～600m2，表現(xiàn)出同震滑坡面積小、數(shù)量多的特點。

圖16 重點區(qū)域同震滑坡面積分布圖Fig.16 The distribution of the coseismic landslide areas for each focused region

本研究引入滑坡點密度(滑坡數(shù)量/影像面積)和滑坡面積百分比(滑坡面積/影像面積)來對比各個區(qū)域滑坡分布差異。統(tǒng)計結(jié)果顯示(表 2)，王崗坪區(qū)域滑坡數(shù)量多，滑坡點密度最大。灣東河流滑坡面積百分比遠超其他區(qū)域，具有發(fā)育密集且規(guī)模大的特點。

表 2 各研究區(qū)同震滑坡點密度和面密度對比Table2 The point and areal densities of the coseismic landslides in each subregion

5 結(jié) 論

2022年9月5日，四川甘孜州瀘定縣發(fā)生MS6.8級地震，地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室迅速響應(yīng)，組織研究人員開展瀘定地震地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急工作，前線現(xiàn)場調(diào)查結(jié)合后方數(shù)據(jù)分析，利用無人機、遙感影像等數(shù)據(jù)，對地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害、受損道路和房屋分布進行了快速分析。相關(guān)成果第一時間報送應(yīng)急管理部、自然資源部和指揮部等部門，支撐現(xiàn)場應(yīng)急救援工作。取得的主要研究成果如下：

(1)地震發(fā)生后，利用已建立的近實時地震誘發(fā)滑坡預(yù)測模型，在震后2h內(nèi)，快速預(yù)測了瀘定地震誘發(fā)滑坡(同震滑坡)空間概率，為應(yīng)急救援提供參考?，F(xiàn)場調(diào)查結(jié)果表明，模型預(yù)測結(jié)果和現(xiàn)場實際情況較為吻合。

(2)對震后高清高分6號影像進行地質(zhì)災(zāi)害智能識別，并通過無人機影像進行修正，共解譯同震滑坡3633處，總面積13.78km2。同震滑坡分布主要集中在鮮水河斷裂帶兩側(cè)，呈帶狀分布，在大渡河兩岸、灣東河流域、磨西臺地邊緣、王崗坪彝族藏族鄉(xiāng)等區(qū)域較為集中。

(3)地震、地形地貌和地質(zhì)3大類因素共9個因子與同震滑坡的空間關(guān)系分析結(jié)果表明，同震滑坡主要發(fā)育在1000～1800m高程范圍內(nèi)35°～55°的斜坡上，距斷裂帶距離對同震滑坡分布起著控制作用，大部分滑坡分布在距離斷裂帶1km范圍內(nèi)。此外，滑坡的發(fā)育密度與距水系距離和距道路距離，均呈負相關(guān)關(guān)系，大部分滑坡發(fā)育在距水系400m和距道路1km的范圍內(nèi)，表明河流下切和道路開挖對同震滑坡具有一定的控制作用。

(4)相對于汶川地震、蘆山地震和九寨溝地震，瀘定地震誘發(fā)的同震滑坡單體規(guī)模最小，但比類似震級走滑斷層的九寨溝地震誘發(fā)滑坡數(shù)量多。幾次地震都表現(xiàn)出距離斷裂帶距離是控制滑坡分布最重要的因素，距離越遠，災(zāi)害數(shù)量越少。

(5)災(zāi)情相對嚴重的磨西鎮(zhèn)、灣東河流域、王崗坪彝族藏族鄉(xiāng)等區(qū)域雖然都分布在鮮水河斷裂帶附近，但由于地形地貌、烈度等差異，同震滑坡分布具有明顯差異。灣東河流域同震滑坡平均面積最大，滑坡數(shù)量多，且最密集。王崗坪彝族藏族鄉(xiāng)處于Ⅷ度烈度區(qū)，滑坡平均面積最小，但滑坡點密度明顯高于磨西鎮(zhèn)、海螺溝和草科鄉(xiāng)。

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