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地震滑坡危险性评估及预测研究综述
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Abstract:
地质灾害是目前人类社会发展面临的主要威胁之一,仅2018年全国范围内发生地质灾害高达2966起,直接造成经济损失约14.7亿元。地震滑坡作为地震引起的主要地质灾害之一,不仅存在范围广、数量多,而且危险性高,波及范围极大,易对人类生命及财产安全造成重大损害,所以分析研究地震滑坡成因与机理,建立地震滑坡危险性评价及预测模型变得极为重要。本文通过系统地梳理、回顾了国内外对地震滑坡危险性的研究现状,对目前的地震滑坡危险性相关研究进行总结,分类论述了滑坡危险性预测方法及评价模型,讨论各类方法的优缺点,提出存在的问题与发展方向,为以后更为深入的研究提供参考。
Geological disaster is one of the major threats to the development of human society. In 2018, 2966 geological disasters occurred nationwide, causing economic losses about ¥1.47 billion. Earthquake landslide is one of the main geological disasters caused by earthquake, which not only has a wide range and a large number, but also high risks and a wide range of impacts causing significant damage to human life and property safety. So the research on the causes and mechanism of earthquake landslide as well as the seismic landslide hazard evaluation and prediction model is extremely important. This article reviews and summarizes the domestic and foreign research about the risks of seismic landslide hazard, discusses the classification of landslide hazard prediction methods and the evaluation model. Besides, the article discusses the advantages and disadvantages of various methods, proposes the existing problems and development direction, and provides a reference for more in-depth research in the future.
[1] | 殷跃平. 汶川八级地震地质灾害研究[J]. 工程地质学报, 2008, 16(4): 433-444. |
[2] | Keefer, D.K. (1984) Landslides Caused by Earthquakes. Geological Society of America Bulletin, 95, Article 406. |
[3] | 李忠生. 国内外地震滑坡灾害研究综述[J]. 灾害学, 2003, 18(4): 64-70. |
[4] | 王涛, 吴树仁, 石菊松, 等. 地震滑坡危险性概念和基于力学模型的评估方法探讨[J]. 工程地质学报, 2015(1): 93-104. |
[5] | 王余庆, 辛鸿博, 高艳平, 周根寿. 预测岩土边坡地震崩滑的综合指标法研究[J]. 岩土工程学报, 2001, 23(3): 311-314. |
[6] | 乔建平, 蒲晓虹, 王萌, 等. 大地震诱发滑坡的分布特点及危险性区划研究[J]. 灾害学, 2009, 24(2): 25-29. |
[7] | 许冲. 2010年海地太子港地震触发滑坡危险性区划和合理性检验[J]. 科技导报, 2013, 31(12): 42-47. |
[8] | Sangeeta Maheshwari, B.K. (2018) Earthquake-induced Landslide Hazard Assessment of Chamoli District, Uttarakhand Using Relative Frequency Ratio Method. Indian Geotechnical Journal, 49, 108-123. https://doi.org/10.1007/s40098-018-0334-2 |
[9] | 赵艳南, 牛瑞卿. 基于证据权法的滑坡危险性区划探索[J]. 地理与地理信息科学, 2010, 26(6): 19-23. |
[10] | 许冲, 戴福初, 徐锡伟. 基于GIS平台与证据权的地震滑坡易发性评价[J]. 地球科学-中国地质大学学报, 2011, 36(6): 1155-1164. |
[11] | 王珂, 郭长宝, 马施民, 等. 基于证据权模型的川西鲜水河断裂带滑坡易发性评价[J]. 现代地质, 2016, 30(3): 705-715. |
[12] | Pamela Sadisun, I.A. and Arifianti, Y. (2018) Weights of Evidence Method for Landslide Susceptibility Mapping in Takengon, Central Aceh, Indonesia. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 118, Article 012037. https://doi.org/10.1088/1755-1315/118/1/012037 |
[13] | 王秀英, 聂高众, 王松. 利用模糊数学方法建立汶川地震滑坡灾害评判标准[J]. 岩土力学, 2011, 32(2): 403-410. |
[14] | 杨海龙, 樊晓一. 基于模糊综合评判法的苏宝河流域地震滑坡潜在危险性评判[J]. 路基工程, 2016(6): 6-10. |
[15] | Razifard, M., Shoaei, G. and Zare, M. (2018) Application of Fuzzy Logic in the Preparation of Hazard Maps of Landslides Triggered by the Twin Ahar-Varzeghan Earthquakes. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 78, 223-245. https://doi.org/10.1007/s10064-018-1235-4 |
[16] | 陈晓利, 冉洪流, 王明明. 潜在地震滑坡危险区区划方法[J]. 地球物理学报, 2012, 55(4): 1269-1277. |
[17] | 刘丽娜, 许冲, 徐锡伟, 等. GIS支持下基于AHP方法的2013年芦山地震区滑坡危险性评价[J]. 灾害学, 2014, 29(4): 183-191. |
[18] | 李芸芸, 孙柏涛, 陈相兆, 等. 基于GIS平台的地震滑坡危险性快速评估方法的初步研究[J]. 地震工程与工程振动, 2016, 36(6): 111-119. |
[19] | 邹雪晴, 母剑桥, 石思. 基于层次分析法的炉霍地震滑坡触发因素分析[J]. 长春工程学院学报(自然科学版), 2017, 18(1): 52-56. |
[20] | 高克昌, 崔鹏, 赵纯勇, 等. 基于地理信息系统和信息量模型的滑坡危险性评价——以重庆万州为例[J]. 岩石力学与工程学报, 2006, 25(5): 991-996. |
[21] | 牛全福, 程维明, 兰恒星, 等. 基于信息量模型的玉树地震次生地质灾害危险性评价[J]. 山地学报, 2011, 29(2): 243-249. |
[22] | 张丹丹, 常鸣, 马国超, 等. 四川雅安“4.20”芦山地震龙门乡崩塌滑坡发育分布特征及危险性评价[J]. 地质灾害与环境保护, 2014, 25(1): 16-21. |
[23] | 孙艳萍, 张苏平, 陈文凯, 等. 汶川地震滑坡危险性评价——以武都区和文县为例[J]. 地震工程学报, 2018, 40(5): 1084-1091. |
[24] | 许冲, 徐锡伟. 逻辑回归模型在玉树地震滑坡危险性评价中的应用与检验[J]. 工程地质学报, 2012, 20(3): 326-333. |
[25] | Mondal, S. and Mandal, S. (2017) RS & GIS-Based Landslide Susceptibility Mapping of the Balason River Basin, Darjeeling Himalaya, Using Logistic Regression (LR) Model. Georisk: Assessment and Management of Risk for Engineered Systems and Geohazards, 12, 29-44. https://doi.org/10.1080/17499518.2017.1347949 |
[26] | 马思远, 许冲, 田颖颖, 等. 基于逻辑回归模型的九寨沟地震滑坡危险性评估[J]. 地震地质, 2019, 41(1): 162-177. |
[27] | 王余庆, 高艳平, 辛鸿博. 用灰色聚类方法预测边坡地震稳定性研究[J]. 工业建筑, 2002, 32(6): 44-47. |
[28] | 涂长红, 商建林, 谢叶彩, 等. 改进的灰色关联分析在滑坡危险性评价中的应用——以广东省滑坡危险性评价为例[J]. 灾害学, 2007, 22(1): 86-89. |
[29] | 李嘉良, 马东辉, 王威. 基于证据理论和熵权灰色关联的潜在地震滑坡危险性评价[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2016, 47(5): 1730-1736. |
[30] | 许冲, 戴福初, 姚鑫, 等. 基于GIS的汶川地震滑坡灾害影响因子确定性系数分析[J]. 岩石力学与工程学报, 2009, 29(S1): 2972-2981. |
[31] | 陈晓利, 冉洪流, 祁生文. 1976年龙陵地震诱发滑坡的影响因子敏感性分析[J]. 北京大学学报: 自然科学版, 2008, 45(1): 104-110. |
[32] | 许冲, 戴福初, 姚鑫, 等. 基于GIS与确定性系数分析方法的汶川地震滑坡易发性评价[J]. 工程地质学报, 2010, 18(1): 15-26. |
[33] | 向灵芝, 崔鹏, 张建强, 等. 汶川县地震诱发崩滑灾害影响因素的敏感性分析[J]. 四川大学学报(工程科学版), 2010, 42(5): 105-112. |
[34] | 金家梁, 王盈, 袁仁茂, 等. 基于确定性系数方法的龙门山地区地震滑坡影响因子敏感性分析——以汶川地震与芦山地震诱发滑坡为例[J]. 第四纪研究, 2018, 38(2): 355-366. |
[35] | 赵建华, 陈汉林, 杨树锋, 等. 基于决策树算法的滑坡危险性区划评价[J]. 浙江大学学报: 理学版, 2004, 31(4): 465-470. |
[36] | Park, I. and Lee, S. (2014) Spatial Prediction of Landslide Susceptibility Using a Decision Tree Approach: A Case Study of the Pyeongchang Area, Korea. International Journal of Remote Sensing, 35, 6089-6112. https://doi.org/10.1080/01431161.2014.943326 |
[37] | 毛伊敏, 彭喆, 陈志刚, 等. 基于不确定决策树分类算法在滑坡危险性预测的应用[J]. 计算机应用研究, 2014, 31(12): 3646-3650. |
[38] | 许冲, 徐锡伟. 基于不同核函数的2010年玉树地震滑坡空间预测模型研究[J]. 地球物理学报, 2012, 55(9): 2994-3005. |
[39] | 邱丹丹, 牛瑞卿, 杨耘. 相关向量机在地震滑坡敏感性分析中的应用[J]. 科技导报, 2017, 35(15): 70-76. |
[40] | 林齐根, 刘燕仪, 刘连友, 等. 支持向量机与Newmark模型结合的地震滑坡易发性评估研究[J]. 地球信息科学学报, 2017, 19(12): 1623-1633. |
[41] | García-Rodríguez, M.J. and Malpica, J.A. (2010) Assessment of Earthquake-Triggered Landslide Susceptibility in El Salvador Based on an Artificial Neural Network Model. Natural Hazards and Earth System Sciences, 10, 1307-1315. https://doi.org/10.5194/nhess-10-1307-2010. |
[42] | 许冲, 徐锡伟. 基于GIS与ANN模型的地震滑坡易发性区划[J]. 地质科技情报, 2012, 31(3): 116-121. |
[43] | Bagheri, V., Uromeihy, A. and Razifard, M. (2017) Evaluation of MLP and RBF Methods for Hazard Zonation of Landslides Triggered by the Twin Ahar-Varzeghan Earthquakes. Geotechnical and Geological Engineering, 35, 2163-2190. https://doi.org/10.1007/s10706-017-0236-6 |
[44] | 汪华斌, Kyoji, S. 蒙特卡罗模拟在区域地震滑坡灾害评价中应用[J]. 岩土力学, 2007, 28(12): 2565-2569. |
[45] | 刘莉, 杨永康. 基于Monte-Carlo随机法涉水古滑坡复活概率分析[J]. 施工技术, 2017, 46(17): 126-130. |
[46] | 张湉. 基于Monte Carlo法的滑坡稳定性可靠度分析研究[J]. 中国锰业, 2017, 35(2): 160-161+167. |
[47] | 刘甲美, 高孟潭, 吴树仁. 概率性地震滑坡危险性区划方法及其应用[J]. 岩石力学与工程学报, 2016(S1): 3100-3110. |
[48] | Caccavale, M., Matano, F. and Sacchi, M. (2017) An Integrated Approach to Earthquake-Induced Landslide Hazard Zoning Based on Probabilistic Seismic Scenario for Phlegrean Islands (Ischia, Procida and Vivara), Italy. Geomorphology, 295, 235-259. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2017.07.010 |
[49] | Martino, S., Battaglia, S., Delgado, J., Esposito, C., Martini, G. and Missori, C. (2018) Probabilistic Approach to Provide Scenarios of Earthquake-Induced Slope Failures (PARSIFAL) Applied to the Alcoy Basin (South Spain). Geosciences, 8, Article 57. https://doi.org/10.3390/geosciences8020057 |
[50] | 卞建宁, 邢志斌, 李精英. 四川地震灾区三兴庙滑坡稳定性评价及治理研究[J]. 地质学刊, 2011, 35(3): 290-295. |
[51] | 党杰, 陈筠, 杨胜元, 等. 地震诱发滑坡地质灾害的强度评估方法[J]. 重庆交通大学学报(自然科学版), 2014, 33(2): 86-89. |
[52] | Saade, A., Abou-Jaoude, G. and Wartman, J. (2016) Regional-Scale Co-Seismic Landslide Assessment Using Limit Equilibrium Analysis. Engineering Geology, 204, 53-64. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2016.02.004 |
[53] | 张杰, 侯定贵, 张晓航, 等. 地震诱发滑坡的数值模拟与敏感性分析[J]. 科学技术与工程, 2013, 13(34): 10254-10258. |
[54] | 杜飞, 任光明, 夏敏, 等. 地震作用诱发老滑坡复活机制的数值模拟[J]. 山地学报, 2015, 33(2): 233-239. |
[55] | 王立纬, 文海, 张振平, 等. 基于QUAKE/W和SLOPE/W下甘家寨滑坡地震动力响应分析及稳定性评价[J]. 科学技术与工程, 2018, 18(24): 274-280. |
[56] | Newmark, N.M. (1965) Effects of Earthquakes on Dams and Embankments. Géotechnique, 15, 139-160. https://doi.org/10.1680/geot.1965.15.2.139 |
[57] | 王涛, 吴树仁, 石菊松, 等. 基于简化Newmark位移模型的区域地震滑坡危险性快速评估——以汶川M_S8.0级地震为例[J]. 工程地质学报, 2013, 21(1): 16-24. |
[58] | 陈晓利, 袁仁茂, 庾露. Newmark方法在芦山地震诱发滑坡分布预测研究中的应用[J]. 地震地质, 2013, 35(3): 661-670. |
[59] | 刘甲美, 王涛, 石菊松, 等. 基于不同位移预测模型的地震滑坡危险性评估研究——以天水地区为例[J]. 地质力学学报, 2018, 24(1): 87-95. |
[60] | 金凯平, 姚令侃, 陈秒单. Newmark模型的修正以及地震触发崩塌滑坡危险性区划方法研究[J]. 防灾减灾工程学报, 2019, 39(2): 301-308. |
[61] | 文凯, 孟绘坤, 余学坚, 等. 基于改进的组合权重-功效系数法的滑坡危险性评价[J]. 价值工程, 2017, 36(10): 48-51. |
[62] | 郑志成, 郭红梅, 赵真, 等. 基于耦合模型的九寨沟地震滑坡危险性对比研究[J]. 黑龙江科学, 2025, 16(2): 7-15. |
[63] | 王悦, 曹颖, 许方党, 等. 考虑非滑坡样本选取和集成机器学习方法的水库滑坡易发性预测[J]. 地球科学, 2024, 49(5): 1619-1635. |
[64] | 黄发明, 胡松雁, 闫学涯, 等. 基于机器学习的滑坡易发性预测建模及其主控因子识别[J]. 地质科技通报, 2022, 41(2): 79-90. |