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[硕士论文] 邱燕
水利工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:长江航道是中国的水运大动脉,但一直受到各种地质灾害的威胁,尤其是长江上游航道段,崩滑灾害频发。本文采用理论分析加数值模拟的方法,研究了长江上游航道沿线崩滑灾害主要的发育特征以及对航道的危害模式本文的主要研究成果如下:
  (1)通过对近两百多年来长江上游山区天然航道、回水变动区航道、常年库区航道、两坝间航道段这四段航道区段崩滑灾害的分析、归纳与整理,发现变动回水航道区段两岸存在一系列的褶皱、断层和古滑坡体,当受到大规模降雨以及较明显的江水位变动时,崩滑灾害可能被触发;常年库区航道段由于地层往往呈现软硬相间、或者厚层坚硬岩层中夹有薄层软弱岩层,遇到强降雨情况时极易沿着砂岩、泥岩的接触面发生滑动而失稳;两坝间航道段由于受到库区水位影响很大,该地区又含有部分近代松散堆积层,在强降雨以及库水位发生快速变化时极易发生牵引式解体或慢速滑移的变形破坏。总体而言长江上游各航道区段中,常年库区航道段是崩滑灾害发生最频繁的区段。
  (2)以崩滑灾害高发区段即常年库区航道段作为研究对象,建立该航道段典型的“V”形与“U”形断面模型。根据对灾害的整理发现,崩塌灾害在“V”形断面航道中较常见,而滑坡灾害在“U”形断面航道中较常见。所以用Flow3d软件在“V”形断面模型中进行崩塌灾害入江模拟,在“U”形断面模型中进行滑坡灾害入江模拟。并根据《内河通航标准》等资料选取临界浪高和流速值,将浪高和流速均超过通航极限值的航道区域称为断航航道段,将断航临界断面距离灾害发生处的沿程距离称为断航距离,同理,将浪高和流速均对航运产生一定妨碍的航道段成为碍航区段,将碍航临界断面距离灾害发生处的沿程距离称为碍航距离。
  (3)研究了当入江方量以及崩塌高度不同时,崩塌灾害体对航运的影响程度。选取特征崩塌高度H=600m,模拟得到不同方量的崩塌体对航道产生的不同影响,得到了崩塌方量与断航距离、碍航距离的关系曲线图;选取V=8万立方米为特征方量,模拟得到其在不同崩塌高度时产生的断、碍航距离大小,得到了崩塌入水高度与断航距离、碍航距离的关系曲线图。根据上述曲线图可预测常年库区航道段崩塌灾害突发后可能对航道产生的影响,相关部门可对断航距离内的航道段采取禁航措施,以保证航运安全。且由崩塌方量与断航影响距离图可知,若崩塌高度为特征崩塌高度600m,当崩塌方量大于2万立方米时,则会对航道产生断航影响,相关部门可采取禁航措施保证船只安全,若崩塌方量小于2万立方米,则只对航道产生碍航影响,相关部门可提醒来往船只谨慎驾驶。
  (4)研究了当入江方量以及滑坡中心距水面高度不同时,滑坡灾害体对航运的影响程度。采用Magics软件对滑坡灾害体进行切割使得模拟过程与现实情况更加接近,选取特征滑坡中心高度H=350m,模拟得到不同方量的滑坡体对航道产生的断、碍航距离大小,作出滑坡方量与断航距离、碍航距离的关系曲线图;选取V=20万立方米为特征方量,模拟得到其中心在不同高度时产生的断、碍航距离大小,作出滑坡高度与断航距离、碍航距离的关系曲线图。同理可根据上述曲线图预测某些滑坡灾害突发后可能对航道的产生的影响,相关部门可对灾后断航距离内的航道段采取禁航措施,保证航运安全。且由滑坡方量与断航影响距离图可知,若滑坡中心高度为特征滑坡高度350m,当滑坡方量大于5万立方米时,则会对航道产生断航影响,相关部门可采取禁航措施保证船只安全,若崩塌方量小于2万立方米,则只对航道产生碍航影响,相关部门可提醒来往船只谨慎驾驶。
[硕士论文] 潘宇航
固体地球物理学 中国地震局兰州地震研究所 2017(学位年度)
摘要:地震各向异性是研究地球内部介质的重要内容,而剪切波分裂是研究地震各向异性一个比较直观且有效的方法。通过对不同圈层介质地震各向异性的研究,可以提取地下矿物的性质、各向异性介质内部结构和深浅部圈层的形变特征。青藏高原东北缘作为青藏块体东北部大型边界变形带,地处青藏块体、华南地块、鄂尔多斯地块和阿拉善地块的交汇处,是新构造时期以来较为活跃的地质构造单元,其内部发育了多条规模较大且活动形迹显著的断裂,如阿尔金断裂、祁连山北缘断裂和海原断裂等。研究青藏高原东北缘壳-幔地震各向异性,一方面可以讨论在青藏高原自身的地壳缩短和增厚的影响下,各向异性与区域应力场、局部构造的关系,以及青藏高原东北缘的地壳应力分布。另一方面可以探讨青藏高原东北缘深部岩石圈或软流圈的形变特征,寻求导致高原物质东流的“逃逸”通道,对解释板块运动、软流圈流动等问题具有重要意义。
  本研究选取青藏高原东北缘地区数字地震台网近场小震波形资料,应用SAM剪切波分裂分析,获得了各向异性参数,分析了该区地壳介质各向异性特征。结果表明:大部分台站的优势方向明显与区域内的主压应力方向一致,呈近NE向或NEE向,表明来自印度板块和欧亚板块的NE向或NEE向的水平挤压应力控制了青藏高原东北缘中上地壳应力场。但局部区域的快剪切波偏振方向与断裂走向一致,表明各向异性具有差异性,主要是由复杂的活动构造造成。分析认为祁连山-六盘山地震带各向异性方向主要受NE向或NEE向的背景应力场的影响,甘东南及其附近区域的各向异性情况主要受区域应力和断裂活动两方面的影响,个别地区各向异性具有差异性和离散型。利用青藏高原东北缘区域数字地震台网远震波形资料,应用切向最小能量法,计算得到各个台站下方上地幔介质各向异性的分裂参数,结果表明:祁连-河西走廊区,SKS快波偏振方向呈NW-SE,与主要断裂带走向较为一致,壳-幔变形模式为垂直连贯变形;在西秦岭北缘断裂带周围,研究发现时间延迟有较大幅度变化,这可能是岩石圈变形和软流圈物质流动共同导致;在鄂尔多斯板块内,快波方向呈NW-SE方向,可能暗示青藏高原深部物质运动是分叉绕流的。青藏高原东北缘不同区域台站下方的各向异性均具有差异性,进一步证实了青藏高原东北缘地区构造变形的复杂性。
[硕士论文] 王金烁
构造地质学 中国地震局兰州地震研究所 2017(学位年度)
摘要:我国是世界上地震活动性最强和地震受灾最为严重的几个国家之一,地震发震构造的研究具有重要的科学与工程意义。自70年代末以来活动构造在研究在理论上和方法上取得了突破性进展,使我国在地震与发震构造关系基础研究方面取得了重要的进展,但限于地质、地理、历史和自然条件等各方面的因素,仍有很多地震发震构造研究存在疑问,形成了历史疑难地震区、偏远交通不便的疑难震区以及无地表破裂的疑难震区,传统的活动构造研究方法在上述疑难地震区均无法得到有效应用。位于青藏高原东北缘的甘东南地区,是我国构造活动强烈和强震多发的地区之一,1654年天水南8级地震和1879年武都南8级地震,是该区有详细历史记载的两次破坏性最大的地震。由于地震离逝时间久远、地形地貌复杂、滑坡地质灾害发育、后期人为改造强烈、研究程度较低等方面的原因,有关1654年天水南8级地震和1879年武都南8级地震的发震构造及其活动性质等问题,一直没有令人信服的证据和认识,成为我国两个典型的历史疑难地震。
  本研究主要内容包括:⑴野外详细地震地质调查结果表明,哈南-青山湾-稻畦子断裂带是1879年武都南8级大震区已发现的地表活动证据最可靠的活动断裂带。该断裂带整体走向60°-70°,由北支哈南-青山湾-磨坝里断裂(F1)和南支高楼山-月亮坝断裂(F2)共同组成,长度分别为80余公里和60余公里,其新活动性北强南弱。⑵哈南-青山湾-稻畦子断裂带为一高角度的逆冲断裂,兼具一定的右旋走滑分量,断层错断了全新世黄土,推断应是武都8级大震的主要发震断裂之一。由于缺乏系统连续的冲沟水平扭动证据,地震地质调查给出的哈南-青山湾-稻畦子断裂的右旋走滑活动性质证据还需结合其它技术方法和资料加以完善说明。⑶区域三维地壳运动速度场观测资料揭示,青藏高原东北缘在整体向北运动的同时,还沿渭河盆地和鄂尔多斯地块南部发生一定的横向逃逸运动,其横向逃逸的南边界包括龙门山断裂、文县-武都-成县-太白断裂和礼县-罗家堡断裂。⑷根据区域GPS地壳水平运动速度场资料定性判定,武都8级地震发震构造哈南-青山湾-稻畦子断裂、天水南8级大震的发震构造礼县-罗家堡断裂,现今均为右旋走滑性质。⑸根据武都地震极震区羊汤河、龙坝河水系的同步右旋错动特征粗略估算,哈南-青山湾-稻畦子断裂的右旋走滑速率为0.8-1.0mm/a。
[硕士论文] 陈昊
固体地球物理学 中国地震局兰州地震研究所 2017(学位年度)
摘要:动态应力触发主要是指大地震快速破裂所激发的地震波传播到某些处于临界状态的高应力区而引起的地震事件。1992年兰德斯7.3级地震后在美国西部许多地区都观测到了动态应力触发的地震活动后,国际地震学界开始了动态应力触发研究的关注。新疆地区地震活动强度大,频度高,是中国大陆强震活动的主体区域,也是小震密集活动的主要场所。2014年以来,新疆及邻区发生了多次7级左右地震。本文基于新疆区域数字地震台网台站的观测记录,采用离散波数法、包络函数和β统计值检验的方法,研究和讨论了2014年2月12日于田MS7.3地震、2015年4月25日尼泊尔MS8.1地震、2015年10月26日兴都库什MS7.8地震、2015年12月7日塔吉克斯坦MS7.4地震、2016年11月25日阿克陶MS6.7地震的发生对乌鲁木齐及周边地区与喀什-乌恰交汇区小震活动的动态触发作用。
  本研究主要内容包括:⑴2014年以来新疆及邻近区域5次MS≥6.7地震在乌鲁木齐及周边地区与喀什-乌恰交汇区的动态应力变化计算结果显示,于田7.3级地震与塔吉克斯坦7.4级地震在乌鲁木齐及周边地区产生的动态应力变化超过了动态应力触发阈值,具有一定程度的动态应力触发作用;于田7.3级地震、尼泊尔8.1级地震、塔吉克斯坦7.4级地震与阿克陶6.7级地震在喀什-乌恰交汇区产生的动态应力变化超过了动态应力触发阈值,表明了这几次地震对该区产生了较为明显的应力扰动。⑵基于包络函数分析方法,检测出2015年尼泊尔8.1级地震在喀什-乌恰交汇区触发了8次小震事件,其余4次MS≥6.7地震在在乌鲁木齐及周边地区与喀什-乌恰交汇区识别出的小震事件多为1至3次,数量偏少。一方面与研究区台网密度相对稀疏、波形噪声水平较高有关,另一方面可能与研究区域构造环境和应力状态有关。随着新疆地区台站密度的提高,今后可以使用模板匹配方法提高触发小震事件的检测能力。⑶β统计值分析表明,于田7.3级地震、塔吉克斯坦7.4级地震前后一个月内,乌鲁木齐及周边地区地震活动出现了较为显著的变化;于田7.3级地震、尼泊尔8.1级地震、阿克陶6.7级地震后1个月内,喀什-乌恰交汇区地震活动出现了显著增强变化。显示了强震产生的动态触发作用既存在面波通过后的即时触发,也有滞后一段时间的延迟触发。⑷除了塔吉克斯坦7.4级地震在乌鲁木齐及周边地区产生的动态库仑应力变化与检测的小震事件、β统计值结果存在不一致现象外,其余4次6.7级以上地震产生的动态应力扰动与检测出的小震事件、β值结果显示,其对乌鲁木齐及周边地区和喀什-乌恰交汇区区域地震活动性的影响是一致的。
[硕士论文] 吴明
构造地质学 中国地震局兰州地震研究所 2017(学位年度)
摘要:野马河-大雪山断裂位于青藏高原东北缘,是祁连山活动构造的重要组成部分,其分段活动性研究可以对该区地震预测和青藏高原的动力学模型建立提供可靠的基础资料。基于地震行业科研专项(201408023)--《中国地震活断层探察--南北地震带北段》野马河-大雪山断裂1:5万活动断层填图,以野马河-大雪山断裂为研究对象,从几何分段、断错地貌特征、滑动速率、古地震、地貌面位移量等方面,对野马河-大雪山断裂各个分段之间的特征进行了对比研究,并探讨了各断裂之间的构造转换关系。
  本研究主要内容包括:⑴野马河-大雪山断裂是一条全新世活动断裂,全长170km。分段活动明显,主要由3段构成,包括肃北段(西段)、野马河段(中段)、大雪山段(东段),从影像上解译的断裂几何展布以及从SRTM90m精度DEM上提取的山脉走向剖面图都显示出明显的3段特征。通过野外调查和测量给出了各段的水平断错位移和垂直断错位移值分布特征。⑵肃北段走向330°,倾向SW,倾角21~54°,总长约17km,主要以逆冲为主,通过无机人和差分GPS进行典型地貌测量,计算出逆冲速率约(0.72±0.1)mm/a~(0.86±0.16)mm/a。在该段共计开挖2处大探槽,一共揭示出4次古地震事件,古地震周期性不明显,最晚一次古地震离逝时间是(4192.5±97.5) a B.P.。⑶野马河段长约70km,总体走向NE70°,断裂整体以左旋走滑为主,兼具正断层性质,倾角较陡。通过典型地貌测量,计算水平滑动速率为(2.50±0.36)mm/a~(2.80±0.33) mm/a。在野马河段一共开挖了3个探槽,结合前人资料,最后确定野马河段断裂发生过5次古地震事件,古地震具有准周期特征,复发间隔为2000±800a。最晚一次古地震离逝时间是(1227.5±52.5)a B.P.。⑷大雪山段是一条以左旋走滑为主的断裂,兼具逆冲性质,倾角较缓,断裂全长约85km,全段可分为东西两个子分段,两分段走向分别为SE和NEE。通过典型地貌测量和前人资料,计算出该段的水平滑动定为(1.40±0.12)mm/a~(2.73±0.20)mm/a。在该段共计开挖了2个大探槽,结合前资料,最后确定大雪山断裂带上有5次古地震事件。最新的3次古地震事件具有准周期特征,周期为2000a左右。最晚一次古地震离逝时间是(1322.5±32.5)aB.P.。
[硕士论文] 郭志宇
构造地质学 中国地震局兰州地震研究所 2017(学位年度)
摘要:我国城市地区的人口和经济相对集中,因而也是地震灾害潜在危险性最高的地区。地震防灾、救灾、减灾的主体都在城市,所以提高城市现代化的防震减灾措施,尤其是加强防震减灾信息化管理系统的研制,对于城市的长期稳定发展是必须的。震害评估是防震减灾的必要措施,它是指调查和评价因地震而造成的各类工程结构物的破坏、人员伤亡和经济损失,且多指直接经济损失。
  本研究利用广泛布设于城市道路、公共场所、构(建)筑物内部的视频监控设备所捕捉到的影像资料,通过一些鲁棒性的图像处理方法,结合计算机视觉技术、测震学、地震工程学和通信技术,对震时以构(建)筑物为代表的一系列工程设施进行同震监测,提供实时的数据处理结果和反馈信息,从而在最大程度上避免地震应急指挥的无序性,提高应急工作效率。首先介绍了新方法的技术基础,即视频监控影像的计算机图像处理技术。通过人工目视判读和计算机图像分类两种方法结合起来,以此获得监视场景内的目标运动特征及对应参数,从而为地震应急中震害信息的收集工作和后期构(建)筑物的抗震设计提供数据参考。接着集中讨论了震害评估的具体方案设计,针对基于视频监控震害指数和视频监控图像分类两种不同的信息提取方式分别设计震害快速评估方案。最后,文章通过对比几种常见震害评估方法,分析了传统技术在提取震害信息时的不足之处,并适时提出新方法的解决思路。对新技术方案的适用地震强度做了进一步的分析。由于新技术的实现十分依赖稳定的通信保障,因此文章还研究了强震对通信设施的常见破坏情况以及在何等强度下通信设施不被破坏,或者说破坏后依旧能够保障前后方信息交流这一重要内容,并得到了初步的结论----VIII±II度。由此可见,理论上新技术在大震发生后的应用还是非常可靠的。最后针对5·12汶川地震主震,进行了应急初期阶段灾区的震害情况快速评估这一正演模型的试算。该模型简化了视频监控影响资料的预处理过程,通过数据插值处理,应用预先设定的算法,验证得出新方法在5·12汶川地震主震这一实例震害快速评估中的应用是可行的这一初步结论。
[硕士论文] 高悦
固体地球物理学 中国地震局兰州地震研究所 2017(学位年度)
摘要:自然时间理论是一门新兴理论,由Varotsos P A等人于2001年提出的自然时间域,是对时间模型的一种新观点。该观点认为时间不连续,在形式上区别于传统的时间域一由实数集组成的一维连续模型。将复杂系统时间序列在自然时间域中进行分析,能够更好地揭示时间序列的动态特征,提高分析过程准确率,提取更多有用的信号。利用自然时间域还可以研究复杂系统的动态变化过程,在自然时间域中计算出时间序列的归一化功率谱Π(ω),当自然频率ω趋近于0时,对Π(ω)进行泰勒展开,得到Π(ω)≈1-κ1ω2,系数κ1恰好等于自然时间序列的方差,这一特征可用于判断复杂系统是否进入临界阶段。地震的三要素(时间、地点和震级)之间具有复杂联系,地震能量的释放以及震前电信号的产生具有临界特性。对地震目录进行自然时间分析时,将方差κ1作为序列参数。结合Varotsos P A和Sarlis N V等人研究成果,在主震发生前的几小时至数月,震中区域的Tq值会接近0.07,其变异系数会呈现一个小值,这对于我们缩短地震预报窗口很有利用价值。
  本研究主要内容包括:⑴选取地震目录中发生在中国及周边地区震级前30位的地震,将所选震例的前震序列转化至自然时间域,计算每次地震的归一化能量在自然时间域中的方差κ1及其变异系数β,将方差κ1作为地震序列参数,利用变异系数β对序列参数的波动性进行了定性分析,在此基础上,又对κ1进行了定量分析。研究发现,在分析的30次震例中有21次从震前半小时至几月开始,地震序列参数会具有持续在0.07上下波动,并在主震发生前迅速下降至0附近的特点。还对定量分析中时间窗口的选择以及分析结果中出现的特殊情况进行了简单讨论。相关研究结果对于我国地震事件的回溯性研究以及未来地震预测研究具有较一定的指导意义。⑵介绍地震电信号的物理性质及产生机制,给出了地震电信号具有临界性的理论依据。引入自然时间理论,对中法合作天祝电磁台记录到的地震电信号及人工干扰信号进行了自然时间分析,得到上述两种信号及均匀分布在自然时间域中方差、熵和归一化功率谱间的关系。该结论为地震电信号的识别提供了理论和技术支持。
[硕士论文] 李娜
构造地质学 中国地震局兰州地震研究所 2017(学位年度)
摘要:滑坡灾害研究,对城镇化建设和社会和谐发展都有现实意义;区域滑坡危险性评价,是滑坡灾害防御及治理研究的重要内容。2013年甘肃省岷县-漳县地震诱发了600余处以黄土滑坡为主的滑坡,造成严重人员伤亡和经济损失。不论是对多个致灾因子进行权重分析,或是基于安全系数计算模型的概率分析,难以同时说明致灾因子对滑坡的贡献程度及作用机制。在特定研究区内,如何将权重法和概率法联合,得出更为合理与可靠的评价结果,这是论文的主要目的及拟解决的核心问题。通过资料收集、野外考察、室内试验等获取研究区内地质环境、岩土体力学性质及物性参数。结合贡献权重模型和三标度两步层次分析法,对滑坡影响因素进行权重分析,得出优势因子并据此给出滑坡危险性评价结果;利用概率分析法建立的安全系数模型计算累积位移,结合优势因子与累计位移模型得到权重与概率联合分析的滑坡危险性区划结果;与权重法、概率法评价结果对比,揭示联合分析方法的可能优势。
  本研究主要内容包括:⑴三标度两步层次分析法和贡献权重两种方法对优势因子的确定,可借助实际滑坡分布验证选取结果的合理性;优势因子的合理选取,避免了权重法和概率法在联合评价过程中影响因子的重复性。⑵权重法的评价结果,与实际已有滑坡在宏观区域分布上具有较高吻合度;概率法的评价结果,可较好地预测不同等级滑坡的分布状况。联合方法的评价结果,不仅与实际已有滑坡的吻合度较高,而且结果更符合实际情形,有助于提升评价结果的可靠性。⑶结合三种评价方法的结果可知,研究区内有六处为滑坡危险性严重的区域:武山县中部及西北部与漳县陇西交界处;渭源南部与卓尼、莲花山风景林保护区交界处;岷县西北部及与临潭交界处;宕昌中南部及舟曲东部;礼县中东部及与西和交界处;通渭-甘谷交界处。
[硕士论文] 邹锐
固体地球物理 中国地震局兰州地震研究所 2017(学位年度)
摘要:地震的孕育和发生往往伴随着地下介质应力状态的变化,而介质应力状态的变化会引起地震波波速的变化。研究地下介质的波速变化有助于我们研究地下介质的物性变化、了解地震的孕育过程、认识地震发生的机理。在利用人工震源对地下介质进行探测的诸多震源中,大容量气枪震源具有高度的可重复性、能量强、探测距离远、绿色环保等独特优势。基于此,中国地震局兰州地震研究所在甘肃省张掖市西流水水库建立了我国第三个大容量气枪发射平台—祁连山主动源气枪信号发射平台,用以探测和监测祁连山地区的地下介质结构及其变化。
  本研究主要内容包括:⑴祁连山主动源气枪信号发射平台性能良好,气枪震源重复性高,最佳沉放深度为25m,激发信号强和探测范围大等特点,非常适合开展祁连山地区地下介质的探测与监测。波形叠加和相关系数结果表明气枪震源重复性非常好,祁连山主动源气枪不同沉放深度的激发试验结果分析认为,气枪震源沉放深度应选择为25m效果为最佳,其主频约为7Hz;单次激发的气枪震源信号最远可以在距气枪震源304km的古浪台(GLT)识别,110次叠加的信号可以追踪到412km的安西台(AXX),通过4600次的信号叠加可以在距气枪震源677km的乌图美仁台站(WTM)观测到。⑵两次中强地震前存在较明显的走时异常变化。利用祁连山主动源自2015年7月至2016年11月的气枪激发数据,采用互相关时延检测技术对祁连山中段地区各个台站的走时变化进行测量,结果表明:在2016年青海门源、2015年青海祁连地震发生前各自震源区内台站均出现了两次相对走时下降变化(走时减少),地震发生于走时变化恢复过程中。两次地震(2016年门源地震、2015年祁连地震)发生前后在各自震源区的台站存在明显的Pg和Sg震相走时变化,祁连Ms5.2、门源Ms6.4各自地震震源区内台站的震相走时变化具有同步性和一致性,两次地震震前S波走时变化最低幅度达13~18ms。⑶2015年7月至2016年11月时期内,除青海门源和青海祁连地区地下介质波速在地震期间存在明显较大变化外,祁连山中段地区地下介质相对波速变化较为平稳。其中门源地震震源区内ZDY38台站震前S波平均波速相对变化为0.38%, ZDY37号台站震前S波平均相对波速变化为0.27%,62430台站震前S波平均波速相对变化为0.15%,HJT台站震前S波平均波速变化约为0.34%。祁连地震震源区内63001台站震前S波平均波速变化约0.24%,63005震前S波平均波速变化约为0.09%,QIL台站震前S波平均波速变化约为0.06%。而震源区外各个台站的平均波速变化均在0.001%~0.02%之间,且变化幅度相对稳定。⑷分析了影响走时变化的因素,如水库水位,固体潮等。通过对祁连山主动源激发场地所在水库(西流水水库)水位进行分析,得到了水库水位最大落差引起的走时变化约为5ms。2015年9月31日至2015年11月5日我们进行了固体潮实验,通过求取P波最大值所对应时间位置并与这期间肃南洞体应变仪记录到的洞体应变进行分析对比,发现与其记录到的应变有较好的一致性,祁连山主动源台站受到固体潮的影响所引起的最大走时变化约为10ms。综合分析认为:两次中强震震前各自震源区内各个台站的走时低值变化与这些影响因素关系不大,很可能是由于震前孕震过程中该区域内断裂带附近的应力状态改变造成的。
[硕士论文] 杨萍
固体地球物理学 中国地震局兰州地震研究所 2017(学位年度)
摘要:1927年5月23日,甘肃中部的武威南沈家窝铺(今属古浪县)附近发生8.0级特大地震,此次大震是自1920年12月16日海原地震后,海原断裂周边的又一次大震。地震的发生使得极震区震中烈度达Ⅺ度,不仅县城夷为平地,同时地震影响范围波及到周边陕西、宁夏和青海等省。据有关资料记载,4万余人在地震中死亡,同时,大量建筑物毁坏也给百姓生命、财产造成了极大损失。大震后,铁道部、中科院、兰州地震大队等组织过专业地震考察,综合分析研究地震形变、前兆现象以及古浪地区皇城—双塔相关断裂的基本构造特征等。统计甘肃数字地震台网自1980年的小震记录资料,古浪8.0级地震的震源区及邻区小震活动频繁,有学者等研究后认为古浪地区的小震活动能反映区域应力场变化,对整个祁连山地震带中强以上地震活动具有一定指示意义,因而被定义为“古浪窗口”。从所处的构造位置角度看,古浪窗位于青藏高原东北缘祁连山构造带与海原断裂带的交汇部位,针对该区域孕震环境及模型开展了大量研究。2000年以来,甘肃省地震局也积累了大量的数字化观测资料,利用针对该区域数字化观测资料开展的研究工作相对较少,小震活动与8级特大地震发震断裂的关系、震区断裂深部滑动速率与地表观测的差异、以及活动断裂的现今活动习性等科学问题亟待解决,搞清楚这些问题对于大震震后愈合过程研究、邻区强震危险性预测以及地震复发等方面都具有重要意义。20世纪60年代末,研究者们注意到一个活动断裂带上地震的时间分布有成群集中的现象,但发震的时间间隔却不是均一的、按等时间间距发生。由于大地震发生的时间间隔较长,研究者们也开始分析小震活动的重复性。不论是大震还是小震,通常对重复性地震的理解就是指重复发生在同一断层位置上,且具有高度相似波形的一组特殊地震。重复地震的发现和应用不仅能研究活动断裂深部滑动速率、孕震区介质性质变化,也为深入寻找潜在的凹凸体等提供新的思路和方法。
  本研究围绕古浪地区活动断裂带,利用甘肃数字化台网(2001.1.16—2015.4.30)的地震波形记录和地震观测报告,采用波形互相关分析、相对到时差和精确定位方法来识别研究区的重复地震,进而估算断层深部滑动速率。利用双差定位法对小震进行精定位,分析现今小震活动的空间分布非均匀性,以及这些非均匀性与现代地震、精细构造在空间上的关系。经过波形互相关分析,识别出互相关系数γ>0.8(共1250次地震)的200组由两个地震组成的相似地震对和690组多重相似地震对,大多数相似地震活动组表现为非周期性,复发的间隔从数分钟到数百天。通常,重复地震是一类特殊的相似地震,它们具有相近的震源机制解和几乎重合的破裂面积。因此,基于聚类分析,将铧尖台、石岗台和门源台互相关系数γ>0.9的多重对分组后得到33组至少含4个地震事件的相似地震丛集(共156次地震),同时,将此33组地震在增采条件下(采样间隔0.3125ms)通过S-P相对到时差约束破裂面积是否重叠后,共识别出5组破裂面积重叠的“重复地震”。选择双差相对定位法、圆盘破裂断层模型和2Mpa应力降等方法计算后,5组“重复地震”估算深部滑动速率后发现皇城-双塔断裂西段8.0km深处滑动速率为5.1mm/a,天桥沟-黄羊川断裂西段在6~10km不同孕震深度处的滑动速率为3.8~12.9mm/a,武威-天祝断裂中段在8.6km深度上滑动速率大约为3.5mm/a,其空间分布的整体趋势为古浪地区中部深部滑动速率最大,西部深部滑动速率次之,东部滑动速率较小。
[硕士论文] 石学录
固体地球物理学 中国地震局兰州地震研究所 2017(学位年度)
摘要:地震预报是当代自然科学领域里一个难度很大且富有魅力的前沿课题。近年来,随着地震预测相关问题的深入研究,发现地震参数的精确测定是一个关键问题,其结果对于地震预测有着非常重要的作用。伴随着信息化与大数据的发展,现代数字地震记录优点被进一步放大,频带宽、动态范围大、分辨率高等优点逐渐为测定新的地震参数、介质参数与深入研究地震发生的构造环境和震源特征提供了无限的可能,为地震预报研究的深入和预报水平的提高带来了新的希望。南北地震带北段是我国主要的中强地震频发区,每次中强地震前后地下介质的物理属性,包括弹塑性、相变、密度等或多或少会发生一定的变化,介质属性的变化一定会导致震源区波速的变化。因此本文利用背景噪声方法研究了南北地震带北段的成像特征,得到了Rayleigh面波6-60s的相速度成像图;分析了2013年岷县漳县Ms6.6地震以及2016年门源Ms6.4地震前后波速的变化特征。
  本研究主要内容包括:⑴南北地震带北段速度分布主要与块体分布较为一致,整个南北地震带北段大部分区域处于低速状态,整个速度分布存在极大的横向不均匀性,速度分布东西较为明显,结果大致以祁连山断裂带为分界线,西南为低速区域,北东为高速区域。可能与南北地震带北段地壳厚度结构和沉积层有关:西向东减薄、南北向较为均匀。此结果与该区域布格重力异常值由西向东增大、走向主要为北北西和近南北向展布相似。⑵南北地震带北段的2011-2016年的动态波速演化历程表明了南北地震带北段的应力与能量积累过程。不同周期的成像结果较为一致,整个南北地震带活动性较强,波速变化较为明显,波速变化最大在0.007%,不同区域变化幅度差异性较大。陇西块体,华南块体以及柴达木块体都出现了波速降低;阿拉善块体则有明显的波速升高,正好处于震中附近,可以发现波速的波动性。⑶2013年岷县漳县Ms6.6地震前后出现了较为明显的波速异常,地震后在震源区西北与东南方向出现了Rayleigh面波群速度的降低,西南侧则出现了速度的升高,使得地震震中正好位于该异常区域低速与高速的转换带,属于高低速异常的过渡区域,一般高低速转换带处于活动地块边界,绝大部分大地震都发生在这种边界的活动构造带上。因为一般而言,低速区是地壳容易发生形变的区域,高速区边界容易发生应力的集中。⑷成像结果显示2016年01月21日青海门源县(101.62°E,37.68°N) Ms6.4地震在T=10s时,震源区出现了明显的波速降低,异常区域横跨冷龙岭断裂带;在T=12s,14s与16s时,震源区南部即祁连块体出现波速降低;震源区的北侧则出现了不明显的速度升高,在地震发生前,可能是断裂带内及其周边区域应力逐渐积累,波速也逐渐增加,震源区的北侧有可能是此次地震区域应力积累的区域。因为其北侧与东侧是刚性的戈壁-阿拉善地块和鄂尔多斯地块,受到了一定的阻挡。震后成像结果显示,在T=10s,12s和14s时,震后三个月内震源西侧波速明显降低,从周期10-14s速度降低区域逐渐增大,祁连块体与柴达木块体均处于速度降低区域;在震源区东侧有不明显的速度升高,可能是应力与能量向东迁移。根据Rayleigh面波波速的演化历程,从一定的程度上面反应出此次地震能量的积累与释放过程。
[硕士论文] 王良
构造地质学 中国地震局兰州地震研究所 2017(学位年度)
摘要:场地的覆盖土层、地形地貌以及地下复杂的地质结构对地震动有十分重要的影响,它所引起的地震动差别可以造成不同场地上建筑物震害的差异。在进行大范围地震灾害预测和抗震设计时如何考虑复杂场地的差异性,如何估计此类场地在未来可能发生强震作用下的地震动参数分布等都是亟待解决的难题。本文在前人工作的基础上,分别以平坦场地、起伏场地为研究对象,采用数值模拟的方法探究场地特征参数对地震场地动力变化的影响规律,提出表征地震动变化的场地特征参数,然后将所得结果应用于复杂区域场地的地震动预测中。
  本研究主要内容包括:⑴构建56个水平场地模型,针对设防烈度VII I的区域选择了三种地震水平,采用一维等效线性化方法研究了三种地震作用下不同类别场地峰值加速度的变化规律,得到峰值加速度放大系数K分别与场地地面运动变化的表征参数Vse和Vs30的定量关系。⑵运用ABAQUS软件建立起伏场地的有限元模型,探究不同地震动作用下起伏场地峰值加速度及频谱特性的变化特征,指出起伏场地受地形和土层共同作用,其放大效应约等于地形和土层各自单独放大效应的乘积。⑶以设防烈度VIII的礼县地区为研究对象,通过地脉动观测与钻孔数据分析给出了场地卓越周期与等效剪切波速、覆盖层厚度的计算公式,并获得了研究区覆盖层厚度分布图、等效剪切波速Vse以及Vs30分布图。⑷采用Vse和Vs30作为场地地震动力变化的表征参数,运用峰值加速度放大系数K分别与Vse和Vs30的定量关系预测礼县地区不同场地的地震动变化,并由一维等效线性化计算结果进行了验证。研究结果为区域范围内工程抗震和防灾减灾提供了合理的地震动参数。
[硕士论文] 周海田
地质工程 西南科技大学 2017(学位年度)
摘要:深地质处置法是通过建造一个天然屏障和人工屏障相互补充的多重屏障体系,使高放废物对人类和环境的有害影响达到尽可能低。缓冲/回填材料是最后一道人工屏障,当其它屏障失效后缓冲/回填材料就成为阻隔地下水入渗及核素迁移的最重要屏障。向膨润土中添加一定比例混合物已被很多核能国家选为核废物深地质处置库中理想的缓冲/回填材料,研究混合型缓冲/回填材料各项性能对处置库的设计具有重要意义。
  本文基于课题组及前人研究成果,补充研究了砂-膨润土混合型缓冲/回填材料的导热特性及渗透特性,引入模糊层次分析法对砂-膨润土混合型缓冲/回填材料各项性能的权重进行计算,建立了评判模型。在此基础上对几种常见的添加物配比模式进行了评价,以期为混合型缓冲/回填材料最优配比提供依据。论文取得如下研究成果:
  (1)混合型缓冲/回填材料导热系数及热扩散系数随干密度、掺砂率、初始含水率的增大而增大。
  (2)渗透性能实验研究结果表明,随着掺砂率的增加,膨润土-石英砂混合型缓冲/回填材料的渗透系数先减小再增大,当掺砂率为10%时,缓冲/回填材料的渗透系数最小,其最佳掺砂率为10%;缓冲/回填材料的渗透系数随着试样干密度增加而减小,干密度控制在1.6-1.8 g/cm3时,能够更好地满足高放废物深地质处置库对缓冲/回填材料的渗透特性的要求。
  (3)引入模糊层次分析法对混合型缓冲/回填材料的各项性能权重进行研究,砂-膨润土混合型缓冲/回填材料主要性能总排序为:渗透系数>热传导系数>塑性指数>扩散系数>最大膨胀力>压缩系数>最大膨胀率>热扩散系数。可见渗透系数所占比重最大,抑制核素迁移能力的强弱受混合物的渗透系数影响最大。
  (4)对几种典型的混合型缓冲/回填材料进行了综合性能评价,得出石英砂、沸石、凹凸棒石作为辅助材料时,辅助材料的的添加比率范围以10%~30%为宜。
[硕士论文] 赵运会
建筑与土木工程 西南科技大学 2017(学位年度)
摘要:运动距离和运动速度是滑坡致灾区域和致灾强度的主要评价指标,其复杂的运动机制对灾害预防十分困难。
  本文在已有的研究基础上,研究岩土体和场地条件对滑坡运动参数的影响。通过统计分析,建立典型滑坡数据库,研究了滑坡运动参数的主要控制因素。按照正交试验原理设计室内模型试验研究颗粒级配、体积、斜坡坡度、下垫面摩擦系数、含水率等因素对滑坡运动参数的影响。结果表明,斜坡坡度是影响滑坡最大运动距离的主要因素,其中,斜坡坡度、下垫面摩擦系数和体积是影响最大运动距离的决定性因素;斜坡坡度也是影响最大运动速度的主要因素,仅斜坡坡度是影响滑坡最大运动速度的决定性因素。最后运用PFC2D数值模拟分析了滑坡滑源区坡度、斜坡坡度、下垫面摩擦系数、颗粒形状、粗颗粒含量等因素对滑坡运动距离、速度及堆积形态的影响。试验研究成果为深入探索滑坡运动速度、运动距离及堆积形态提供了重要的参考依据。
[硕士论文] 刘清爽
测绘工程 西南交通大学 2017(学位年度)
摘要:传统测量方法可以进行地表变形监测和获取研究区域DEM。常规的测量方法包括三角测量、三边测量、几何水准测量、基准线法、导线测量等。所使用的观测仪器如GNSS、水准仪、经纬仪、全站仪以及测距仪等比较普及,所以目前较多采用的方法仍然是常规测量方法[1]。其优点在于测量精度较高,能充分发挥现有仪器设备的作用,缺点在于观测点之间需要相互通视(GNSS除外)、野外作业周期长、工作量大、耗费大量人力物力,只能得到一些点和线的离散观测信息,而且在山区、沙漠和极地等自然条件非常恶劣或危险地区,传统的测量方法不易实施。
  全球导航卫星系统(GNSS)与多传感器组合的地质灾害综合监测预警数据库系统能够同时对地表水平位移和地下深层位移进行连续监测,同时能直观显示和存储处理利用灾害信息。本文选择的研究对象是多年来地质灾害频发的古蔺县二郎场镇地区,随着地质灾害活动不断加剧,灾害数据也在急速增加,传统的评价方法已经不能及时有效的利用这些监测数据。为及时了解滑坡体上游深层土体变化的规律,让未来可以掌握更多有效的管理值,因此开展如何自动化代替人工高效获取监测数据的研究,不但具有重要理论意义,更具有重要工程实际意义。本文共分以下三部分:
  本文首先介绍了地表水平位移、深层位移、孔隙水压力、雨量四种监测方式的选择,运用GNSS、多传感器组合等监测原理,相对于传统监测方法的改进,理论支撑与实践,并通过实例说明了GNSS与多传感器组合选点的问题,获取多种监测数据。
  基于云计算模式的数据信息中心,以J2EE为核心构架,组合GNSS、多传感器等技术,设计了提供多元化的综合业务管理平台。简要说明了数据读取、分析、输出的方式,构造了逐步实现自动化数据采集、数据多元化展示的全方位监测美景。
  利用该地灾综合监测预警系统应用实例工程中,以监测数据为基础,对系统部分功能做了应用与展示,获取了面向用户有效的监测值,监测验证该系统的可靠性。
[硕士论文] 李超
计算机系统结构 西安工业大学 2017(学位年度)
摘要:地质灾害的有效监测和预测预警着人民群众的生命与财富安全,监测数据的及时获取、灾害信息的准确预警已经变得至关重要,传统手工监测预警不具备数据监测的实时性与灾害预警的准确性,本文以影响地质灾害发生的因素以及地质灾害监测预警模型为研究对象。提出了基于C#开发平台的地质灾害监测预警系统。
  本文首先完成了地质灾害监测关于形成条件,影响因素及监测内容的可行性分析,详细介绍了监测预警相关核心算法与应用摸型。其次,研究了运用RTU设备(传感器)采集灾害现场数据传至地质灾害监测预警系统进行解析并分析结果,以及实时传递展现地质灾害现场的消息,基于神经网络算法的改进创新形成地质灾害监测系统预警模型,该模型支持灾害实际监测数据的模拟实验,能够在数据训练过程中快速找到最优解,并且通过太量的采集样本数据进行相应的模拟训练学习以此来验证正所设计的预测模型的效率。最后,不但可以解决地质灾害的漏报情况还可以使监测点产生的误报信息得到解决,对于各个灾害点在未来某个时段是否发生地质灾害做出预测。系统的分析与设计,在经过大量实验与测试分析后,验证了该系统的适用性和有效性。经由西安捷达测控有限公司对该监测预警系统实用化改进与应用,更加证实了粟境对于灾害监测预警的可观效益。完完整整的实现了对地质灾害监测点采集的数据的实时监测以及对某个监测点在未来发生地质灾害做出准确预测,这是传统人工进行群测群防时的不足。
[硕士论文] 贾利蓉
地质工程 西南科技大学 2017(学位年度)
摘要:由于活跃的地质构造活动,我国青藏高原东部形成众多规模较大的古堆积体。随着人类工程活动在此频繁开展,工程建设中对大型古堆积体的利用越来越广泛,其稳定性研究显得尤为重要。本文的研究区藏曲河流域位于江达县的同普乡境内,面积约672.7km2。从野外调查出发,结合研究区工程地质条件研究,利用大量室内试验、极限平衡计算、三维数值模拟等手段,本文系统研究了古堆积体的工程地质特性、稳定性影响因素、变形破坏机理、稳定性分析评价等内容,并得到了以下几个方面的认识:
  ⑴藏曲河河谷古堆积体的主要岩土组成为块碎石、碎裂状岩块夹粉质粘土,主要矿物成分为石英、长石、方解石、高岭土、绿泥石、云母等,矿物颗粒多呈细晶~中粒粒状结构,细颗粒含量<20%,粒度分布范围广,级配良好,具有粗细颗粒的紧密咬合作用、细颗粒的特殊胶结结构—紧密包裹体以及片状团聚的微观结构3个方面的特征。
  ⑵古堆积体的残余强度与峰值强度相差不大,C、φ值高于松散堆积体;含水率的变化主要体现在内聚力 C值的变化上,对内摩擦角φ的影响不明显。动内聚力 Cd约为0~4.0Kpa,动内摩擦角φd为14.3~21.9°,φd随破坏振次Nf增大而减小, Cd无明显变化规律。动模量 Ed随动应变εd增大而减小,随固结比 Kc增大而增大,且在固结围压σ3c与动应变εd相同的条件下,等压固结形成的动模量 Ed大于偏压固结。阻尼比λ随εd增大而增大,与σ3c、Kc呈负相关关系。
  ⑶各古堆积体的渗透速度数量级约为10-2~10-3,属低-中渗透性岩土层。水力梯度与渗透速度存在非线性关系,且Re>5,表现出层流-紊流的过渡状态,不满足层流运动的达西定律。
  ⑷古堆积体的破坏属于自重应力作用下的溃滑变形。进行极限平衡计算得到德弄弄巴对岸古滑坡堆积体的稳定系数为:小雨工况下为1.27,处于永久稳定状态;暴雨工况下为1.153,处于暂时稳定状态,可能发生失稳破坏。
  ⑸利用 FLAC3D进行三维数值模拟,分析小雨和暴雨工况下古堆积体的稳定性发现:①与暴雨条件下相比,小雨工况下的应力集中、位移变形以及塑性区范围与数值均较小;②两种工况条件下,剪应力集中带均未形成贯通面,表明堆积体均处于整体稳定状态;③靠近堆积体表面位置,y方向的位移均指向藏曲河谷,表明堆积体有向外的位移,而z方向的位移方向均为竖直向下,表明堆积体的自重应力是变形发生的重要因素。暴雨下堆积体前部的y、z方向位移变形集中区表明堆积体的变形破坏形式可能为前部变形牵引后部变形导致破坏,与变形机理分析吻合。
  研究区的古堆积体失稳变形主要是由自重应力引起的,现阶段古堆积体处于整体稳定状态,存在局部不稳定现象。
[硕士论文] 王罗娟
地图学与地理信息系统 贵州师范大学 2017(学位年度)
摘要:位于贵州省境内西北部的赤水河流域,其北部与重庆市南部接壤,西邻四川省和云南省,流域流经10多个县(市、区)。区内以北东向褶皱断裂为主,地层从新元古界震旦纪到中生界白垩纪除个别年代外均有出露,地质岩组结构复杂,地表起伏比较大,地貌类型以山地(中山、低山)、丘陵为主,相对高差最高达到2277m,加之河网密布,人类活动影响及全球气温变暖等因素的共同影响下,近年来研究区滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害发生概率增加,对人民的生命以及财产安全等造成了极大的破坏。对研究区进行地质灾害易发性分区研究,分析分布规律,提出应对措施,对以后预防并减少地质灾害的发生、进行旅游开发和城市规划等方面具有较大的参考性价值。
  本文以野外调查资料和室内整理资料为基础,结合赤水河流域已经发生的901处地质灾害点,基于GIS技术,主要以ArcGIS、Envi、Erdas等软件为平台,采用信息量模型对研究区的地质灾害进行易发性分区。研究成果主要包括以下几个方面:
  (1)基于GIS独特的空间数据的存储、分析、处理和可视化等功能,完成了地质灾害分区各阶段所需因子数据的提取,以及处理过程中所产生的中间数据的数据库建立。基于 GIS技术和遥感影像、地形图等数据,提取了包括坡度、起伏度、坡向、NDVI(植被归一化指数)、地质岩组、土地覆被类型、土壤、河网水系、道路等在内的九个基础因子。数据库包括基础因子,中间处理过程数据和结果数据。
  (2)研究赤水河流域各地质灾害影响因子与地质灾害点的关系,分析地质灾害发生规律。由各因子与地质灾害点分布规律分析发现,研究区地质灾害在空间上具有明显的带状分布特征,这跟当地复杂的地质环境背景有着密切的关系。地质灾害点在各因子中有明显的相关性:在坡度15-20°之间、起伏度20m-30m之间、坡向为西南方向、NDVI≤0.1、地层岩组为软弱岩层互层、土地覆被类型方面为人类居住地的,以及土壤类型是水稻土、距离河流水系100m内、距离道路100m以内的等以上条件中地质灾害的发生率最高。
  (3)获得赤水河流域的地质灾害易发性分区结果图。文章评价结果显示区域的中易发区、高易发区和极高易发区三个分区面积占到总面积的50%以上,说明地区总体敏感性较大,开发利用时要重视进行保护。研究区极高易发区的面积总计为1347.7km2,占总的流域面积的11.55%,分布地区以习水县的同民镇-土城镇-东皇镇-程寨乡-三岔河乡-大坡乡-寨坝镇-坭坝乡一线和桐梓县的高桥镇-九坝镇-娄山关镇一线为主;高易发区的面积总计为2442.7km2,占总的流域面积的20.93%,其分布范围与极高危险区相似,主要在后者周围呈晕染状分布;作为地质灾害易发区和不易发区的过渡分区,中易发区的面积总计为3259.66km2,占总的流域面积的27.94%,为分区所占最大,范围除赤水市的少部分地区以外,其它市县大部分都有分布;较低易发区的面积总计2965.01km2,占总的流域面积的25.41%,这一部分与低易发区的分布具有空间一致性,主要分布于赤水市内,在其它部分呈团块状分布,多表现为植被生长状况良好;低易发区的面积总计为1652.99km2,占研究区面积的14.17%,分布主要集中在赤水河流域北部。
[硕士论文] 胥忞旻
测绘工程 西南交通大学 2017(学位年度)
摘要:北川羌族自治县是2008年汶川地震的极重灾区之一,县境内各类城乡建筑受损严重。北川县居民点经过三年多的时间完成重建,重建之初,居民点的选址避开了已知的地质灾害点,但由于重建过程速度快、规模大,区内自然环境尚未稳定,加上近几年极端天气导致重建居民点受地质灾害威胁严重,且部分居民点空心化。这些不良现象的出现说明还存在着布局不合理的重建居民点。重建是一个漫长的过程,重建规划也需要不断地评估与修正。而现有的研究成果多集中于居民点重建规划及施工等问题上,对后地震时期居民点的状况与评估的关注较少。本文在对北川县2013年“7·9”洪灾之后的地质灾害普查数据、DEM数据、土地利用图、道路数据、社会服务设施数据等基础数据进行处理分析后,选择多因子加权叠加的评价模型,对北川县重建居民点进行适宜性评价,评价结果可为北川县政府部门科学合理地对居民点进行局部调整提供参考。
  本研究主要内容包括:⑴影响北川县重建居民点的地质灾害的类型多、分布广、数量大、规模小、灾情及险情多为小型、稳定性现状及趋势较差。以乡镇为单元,陈家坝乡、曲山镇、擂鼓镇、禹里镇的现状地质灾害活动强度较高,青片乡、贯岭乡、香泉乡、永安镇和安昌镇的现状地质灾害活动强度较低。从空间分布看,69.50%的灾害点集中在坡度为15°~35°的区域;53.49%的灾害点分布于中起伏山地;81.11%的灾害点距水系距离小于1km;37.48%的灾害点位于断层4000m范围内。研究发现影响地质灾害发育的因素由东向西从以断层为主的地球内动力因素过渡到以地形地貌因子及水系为主的外动力因素。⑵对北川县地质环境危险性进行分析,可将县域分为五类危险区。其中,高危险区和较高危险区共占北川县总面积的28.48%,主要分布于北川县东部断层发育处及北部偏西地区地势险峻、同样有断层发育的区域。中危险区面积最大,有939.31 km2,分布于中西部地形起伏大的地区。低危险区和较低危险区共占幅员面积的41.01%,主要分布于北川县东南角地势平坦区域及西北部远离断层及主干水系的地区。⑶北川重建居民点的空间布局有沿主要水系分布的“条带特征”和集中在地形条件较好区域的“中心特征”两个特点。71.12%的居民点分布于坡度小于25°人体适宜度较好的区域;有79.86%的居民点距水系距离小于1km;有51.15%的居民点分布于道路100m缓冲区以内;89%的居民地距离耕地的距离小于100m;可见北川县居民点重建选址时充分考虑了坡度、水系、交通、耕地资源等因素。北川县大部分居民点获取医疗、政务服务较方便,但大部分居民点获取教育资源不方便。北川重建居民点主要存在三个方面的问题:北川县人均用地规模大,且部分居民点空心化程度严重;部分重建居民点受地质灾害及洪灾威胁严重;部分重建居民点空间布局不合理。⑷北川县重建居民点适宜性评价的结果显示,适宜性较好居民点有7027个,主要分布于北川县东南部的永昌镇、安昌镇和其余各乡镇政务中心及其周围区域。适宜性中等居民点有7871个,离政务中心稍远,沿北川县主要水系及道路分布。适宜性较差居民点有3136个,该类居民点多处于地质环境较高危险区及高危险区。地质灾害威胁居民点有1015个,主要位于构造复杂、断层发育的区域,在坡度陡的山坡上分布。⑸对四类居民点的优化及调整提出如下建议:对适宜性较好居民点,可加大政府管理力度,作为县内城镇化的重点优先发展。对适宜性中等居民点,应优化其布局,提高居民点的用地集约度,同时加强社会服务设施建设。对适宜性较差居民点,政府应限制该类居民点的发展,逐步减小一些居民点的规模,使其自然衰退。对地质灾害威胁居民点,长远来看除灾情轻可治理的居民点外,政府应逐步引导居民异地搬迁,彻底远离地质灾害的威胁。
[硕士论文] 程士源
土木工程 太原理工大学 2017(学位年度)
摘要:我国是这个地球上黄土分布最为广泛也是最多的国家之一,而且黄土主要集中分布在我国的黄土高原之上。山西省地处我国的黄土高原区域,除了一小部分地域有岩石裸露以外,省内绝大部分是被黄土覆盖的,是典型的黄土地区。由于这里气候干燥、降水集中,特别是山西省与黄河相连的部分地域,这里水土流失较为严重,生态环境极其脆弱,如果遭受到破坏很难在短时间内恢复。我省的地势由西北方向倾向于东南方向,经地表径流和雨水漫长的侵蚀作用加上各种构造运动,在我省的黄土地区形成了具有自身特点的地形地貌。这种地形地貌加上人类对大自然的不合理的改造,使得山西省内的地质灾害频发不断,滑坡、崩塌、地裂缝和地面塌陷等灾害时有发生,给我们国家造成了非常大的经济损失。
  本文通过对现场实地考察及收集相关资料,阐述了黄土分布地区的地形地貌及相关特征,调查了山西省内典型的黄土分布地区,分别为长治市平顺县、忻州市五寨县和吕梁市临县三个县的地质灾害,详细了解了调查地区的气候特征、地理位置、地质条件等,并统计了某一年代各类地质灾害的数量,得出我省黄土分布地区地质灾害主要包括中小型黄土崩塌和滑坡以及由煤矿引所起的地面塌陷及地裂缝等。本文还详细研究了各类地质灾害发生的机理,叙述了各类地质灾害按照某一要素的分类,并运用了真实的灾害案例,对该种地质灾害进行分析论证,得出发生该地质灾害所具备的各种因素。
  本文除了调查研究了山西省内黄土地质灾害数量及种类,还对山西省内各类工程活动的特殊性以及对各类地质灾害的预防与治理措施方面进行了系统的阐述。山西省内主要的工程活动包括煤矿开采、公路修建、铁路修建和房屋建设工程,由于山西省内黄土的特性,使得在进行上述工程活动过程中需要使用特殊的工程措施解决相应的问题,比如煤矿采空区的防治问题、修建公路和铁路工程两边斜坡稳定性的加固问题、公路路基排水问题以及开挖基坑边坡支护问题等。在地质灾害防控方面,本文阐述了我省黄土地区地质灾害防治原则,并在黄土崩塌、滑坡、地面塌陷、地裂缝的防控与治理方面提出了多种防控与治理的相关措施,对今后山西省内黄土分布地区的有关地质灾害的防控与治理工作提供比较可靠的依据。
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