加利福尼亞州主要地質災害及形成原因

小題1:東西向距離長，有多種氣候條件，尤其是北部氣候寒冷，自然環境惡劣；東西向要遇到多種地形，尤其要經過幾座大山脈和大河，地質條件復雜，多地質災害，需要修建橋梁、和隧道，建造的工程量大、難度大。（3分）
小題2:人文：鄰近大城市（人口密集）市場需求量大（市場廣闊），（水、陸）交通便利（靠近玉米帶，飼料來源豐富），科技發達（機械化水平高）。（2分）自然：氣候溫涼，地形平坦，水源豐富（有灌溉水源不給分），利於牧草生長（1分）。
小題3:實施北水南調，改變了南加州缺水的自然條件，使得加州三個產業全面發展。加州成為灌溉面積第一、糧食產量最高的大洲；使得加州的人口迅速增加，成為美國新興的工業地區，促使美國的工業從冷凍的東北分散到陽光的南方。（2分）利：減少徑流（洪水）的白白浪費，使得南方有了灌溉和生產生活用水的保障；（2分）弊：北水南調改變了徑流方向，可能使原入海河道的水量減少，造成海水入侵；新建調水河道途徑地區比較乾旱，調水灌溉後蒸發量，土壤易次生鹽漬化（鹽鹼化）。（2分）
小題4:加州位於美國南部，是太平洋板塊與美洲板塊（南極洲板塊）的交界處；該地地殼運動活躍，有著名的加利福尼亞大斷層；該地處在環太平洋地震帶，多發地震。 （2分）
小題5:侵蝕（1分）冰斗 冰蝕湖（角峰） （2分）

『叄』 1·12海地地震的地震原因

板塊移動引發地震不可預測期待減災——美研究和勘探機構專家就海地地震成因及減災答記者問
新華網華盛頓1月13日電 （記者任海軍）加勒比島國海地於當地時間12日下午發生里氏7．3級強烈地震，造成重大人員和財產損失。美國喬治亞理工學院地球和大氣科學學院助理教授彭志剛、美國地質勘探局地球物理學家維克托·蔡就此次地震的成因及如何減少地震損失接受了新華社記者采訪。
記者：加勒比地區是否為地震危險帶？
彭志剛：加勒比地區是非常活躍的地震帶，因此地震學家對這一地區發生如此大的地震並不感到十分驚訝。
維克托·蔡：包括海地在內的加勒比諸島位於加勒比板塊與北美板塊的交界地帶，因此這一地區很容易發生地震。
記者：海地地震的成因是什麼？為何主震後發生很多餘震？
彭志剛：根據美國地質勘探局網站公布的地震定位及震源機制，海地地震發生在「恩里基約－芭蕉園」斷層的左旋走滑斷層，這一斷層的類型與美國加利福尼亞州的聖安德烈斯斷層相似，它每年要承受約7毫米的板塊移動。達到里氏7級的地震可能在數月至數年內陸續引發餘震，其中一些餘震的震級會比較高，導致進一步損失。
維克托·蔡：海地地震是板塊移動的自然結果，此次地震緩解了兩大板塊間累積的部分應力。震級越高的主震引發的餘震數量通常也越多，此次地震發生較多餘震與主震震級較高相一致。
記者：影響地震救援效果的最重要因素是什麼？
彭志剛：時間是最重要的因素，地震救援存在「黃金72小時」之說（即地震發生後72小時內，被埋壓災民的存活率較高）。
維克托·蔡：向災區迅速運送救援物資和專業設備可能最重要。由於此次地震震區的經濟狀況不好，救援工作想取得成功，需要其他源頭或國家的財政援助。
記者：此次地震再次提出了一個經常被提及的問題，即地震能否預測並避免震災，如何看待這一問題？
彭志剛：地震學家尚不能准確預測大規模地震發生的時間。不過，專家們多年前就已經意識到，由於地處主要斷層帶，加勒比地區非常危險。海地首都太子港過去數百年來曾多次遭受地震打擊。專家常說，地震本身不會殺人，（地震中）倒塌的建築物才會殺人。如果建築物的質量足以應付強烈的地震晃動，震災的慘劇即使不能完全避免也會大大減輕，這需要科研人員、工程師和政策制定者通力合作。確保建築物質量合格非常重要，尤其對鄰近主要活躍斷層的城市而言更是如此。
維克托·蔡：就目 前而言，專家僅能預測今後10年到20年發生大地震的百分率，更高級的預測尚無可能。不過，地震界有句諺語：地震不殺人，建築物殺人。因此，提高建築物抗震標准能大大減少人員傷亡和財產損失。人類即使不能預測或躲避地震，也能採取很多措施，在很大程度上減少震後重建所面臨的困境。

『肆』 加利福尼亞州多什麼類型的地質災害

美國加利福尼亞州位於美國西部 ，太平洋沿岸，這里是環太平洋火山地震帶。
所以這里多地震，火山，海嘯，等災害

『伍』 國內外地質災害風險研究開展情況

一、國外地質災害風險研究概述

區域地質災害風險評估是以區域地質災害為研究對象，以地質災害的區域危險性空間分布規律和承災體的易損性評估為主要研究內容，是建立地質災害區域空間預警系統工程的必要環節，主要為制定合理的防災減災決策和區域土地規劃政策及為減災防災管理服務。

自20世紀60年代末或70年代初就開始了以滑坡災害為主體的地質災害危險性區劃研究，如：60年代末，美國西部多滑坡的加利福尼亞州的滑坡敏感性預測區劃及縣行政級別的斜坡土地使用立法研究；70年代法國提出的斜坡地質災害危險性分區系統（ZERMOS）等。進入80年代，世界許多國家和地區都開始了區域地質災害危險性分區及預測問題研究，如義大利、瑞士、美國、法國、澳大利亞、西班牙、紐西蘭、印度等。從90年代起，為了推進廣泛的國際協調與合作，聯合國在1987年通過決議，確定在20世紀最後十年開展「國際減輕自然災害十年」活動。1991年，聯合國國際減災十年（IDNDR）科技委員會提出了《國際減輕自然災害十年的災害預防、減少、減輕和環境保護綱要方案與目標》（PREEMPT），在規劃的三項任務中的第一項就是進行災害評估，提出：「各個國家對自然災害進行評估，即評估危險性和易損性。主要包括：①總體上哪些自然災害具有易損性；②對每一種災害威脅的地理分布和發生間隔及影響程度進行評估；③估計評估最重要的人口和資源集中點的易損性。」把自然災害評估納入實現減災目標的重要措施。圍繞國際減災十年計劃行動，北美及歐洲許多國家在已有地質災害危險性分區研究基礎上，開展了地質災害危險性與土地使用立法的風險評估研究，把原來單純的地質災害危險性研究拓展到了綜合減災的系統研究。

美國於1970年開始，對加利福尼亞州的地震、滑坡等10種自然災害進行了風險評估，1973年完成，得出1970～2000年加利福尼亞州10種自然災害可能造成的損失為550億美元。與此同時，由美國地調局和住房與城市發展部的政策發展與研究辦公室，聯合支持對洪水、地震、台風、風暴潮、海嘯、龍卷風、滑坡、強風、膨脹土等9種自然災害進行預測評估，對美國各縣發生的災害建立了一套預測模型，估算9種災害到2000年的期望損失。美國組成了一個由10位成員組成的專門委員會，制定了減災十年計劃，把自然災害評估列為研究的重要內容，要求開展單類的或者綜合的災害風險評估工作。日本、英國等一些國家近年來也陸續開展了地震、洪水、海嘯、泥石流、滑坡等災害風險分析或災害評估，並把有關成果作為確定減災責任與實施救助的重要依據。

瑞士是世界上開展地質災害風險區劃研究十分成功的國家之一。為了確保農業用地、建築用地的安全，預防自然災害的損失，瑞士聯邦政府1979年從立法的高度提出：「在保障國家土地完整性和協調發展的前提下實現土地的合理使用」，並頒布了聯邦政府土地管理法（Loi Fédéral sur l』Aménagement Territoire），該法律第22條規定：「各州需要調查並確定處於受自然動力嚴重威脅的土地范圍」。以聯邦政府法律為依據，各州政府制定了相應的州政府法律。如沃州（Vaud）1987年制定的土地管理法律第89條規定：「受自然災害，如雪崩、滑坡、崩塌、洪水威脅的土地，在未得到專家評估、充分論證或危險排除之前，禁止在災害危險區進行任何建築活動」。隨後制訂計劃並開展了1∶25000比例尺的斜坡地質災害風險區劃圖和1∶10000比例尺危險性區劃圖的編制和研究工作。瑞士已形成了以國家憲法為指導、州制定具體法、縣級政府必須實施的災害風險評估與預防體系。災害高危險區域內的建築一方面屬於違法，另一方面作為高風險財產范疇，保險公司絕對拒絕接納災害高危險區的財產保險業務，從而保證了瑞士全國范圍內對自然災害的最有效控制。瑞士災害的風險區劃不僅直接服務於建築規劃、政府決策，而且也間接服務於社會保障系統。雖然瑞士是世界上滑坡、崩塌等地質災害最嚴重的國家之一，無論是最後一次冰川作用以來，還是近一、二百年以來，瑞士都發生過較為重大的滑坡災害事件（Flims、Elm、Handa等特大滑坡事件），但由於得益於全國災害風險區劃體系，使其近二、三十年來的災害損失卻是世界上較少的國家之一。

法國是洪水、滑坡、崩塌、雪崩等災害較為嚴重的國家之一，早在20世紀70年代就開始全國范圍的自然災害危險性區劃研究，區劃圖直接服務於減災和防災工作，從而最大限度地減少了自然災害的損失。法國在1977年制定的城市發展規劃法（Code del』Urbanisme）規定：洪水、水土流失、滑坡、雪崩等災害危險區的建築必須受到嚴格限制。1981年該規劃法對自然災害易發區的土地使用方法又作了具體限制，例如，滑坡災害危險區分為兩類，一類是建築活動必須禁止的嚴重危險區，另一類是必須經過充分論證方可從事建築活動的較危險區。1982年，法國又頒布了自然災害防治法，並制定了洪水、雪崩、滑坡和地震四種主要自然災害防治計劃。為了進一步預測和盡可能減少災害所造成的損失，根據該防治計劃編制了災害易發區危險性區劃圖，包括紅色區域（高危險性區）、白色區域（以一種災害為主的危險區）、藍色區域（雖然有災害，但可以預防）。在紅色區域，一切新開工的建築活動是絕對禁止的，而在藍色區域，進行建築需要提供充分的論證及災害後果可靠性評估報告，如果五年之內不採取相關防治措施，財產保險公司可以對建築方因自然災害所造成的人員傷亡和財產損失不予賠償。到1989年，根據全法國的災害危險性區劃結果，法國共有 15600個鄉鎮受到洪水、雪崩、滑坡和地震四種主要自然災害的威脅，約佔全國鄉鎮總數的三分之一。由於採取了災害區劃及相應的防治措施，法國的災害損失得到了有效的控制。

二、國內地質災害風險研究概述

近20年來，國家十分重視減災工作，如《中國21世紀議程》關於防災減災行動指出：「開展全國自然災害的風險分析，包括風險辨識、風險估算、風險評估三個部分」。這表明我國已把災害風險評估作為防災減災建設的重要內容，並將之納入國家可持續發展體系。大多數地方的21世紀議程都把防災減災作為可持續發展能力建設的重要任務之一，提出了災害風險評估行動方案。在我國研究比較系統深入的災害風險評估是地震災害。其代表性的工作成果是由國家地震局先後完成的三代《中國地震烈度區劃圖及使用規定》。該圖在對全國區域地震危險性評估基礎上，確定了不同地區一般場地條件下在未來一定期限內可能遭遇超越概率為10%的烈度值，即地震基本烈度。綜合性自然災害風險研究也取得了一些研究成果。例如，黃崇福等用模糊集方法建立了城市地震災害風險評估的數學模型。水利、農林、氣象等部門的一些專家分別開展了一些區域性的洪水災害、森林火災、台風災害等風險分析或災情預測評估研究，編制了風險圖，提出了災情評估或風險評估的方法和技術。雖然這些工作還不夠深入和系統，但對指導行業減災、提高災害風險管理水平發揮了積極的作用。

我國地質災害管理工作，自1999年國土資源部發布《地質災害防治管理辦法》，標志著我國地質災害防治工作逐步走向法制化軌道，為進一步貫徹落實好《地質災害防治管理辦法》，從源頭上抓好地質災害防治，國土資源部發布了《關於實行建設用地地質災害危險性評估的通知》。通過幾年的管理實踐，以及適應全社會減災防災的需要，2004年3月1日，國務院正式發布《地質災害防治條例》，使我國地質災害防治工作有了法律保證。該《條例》規定，在地質災害易發區內進行工程建設應當在可行性研究階段進行地質災害危險性評估，並將評估結果作為可行性研究報告的組成部分；明確要求「在編制地質災害易發區內的城市總體規劃、村莊和集鎮規劃時，應當對規劃區進行地質災害危險性評估」。明確了評估的主要地質災害種類，包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫和地面沉降。隨著我國地質災害風險評估和災害防治管理向科學化、法制化方向的逐步發展，我國土地資源的合理與安全使用得到進一步優化，為控制和減少人為誘發的地質災害起到了重要的作用。

我國地質災害的風險評估（價）研究工作自20世紀90年代開始興起，在這一領域的研究中，已經取得了較為豐富的成果，為減災管理發揮了重要作用。例如，蘇經宇（1993）提出了判別泥石流危險性分布的標志和方法。劉希林等（1988）對區域泥石流風險評估進行了研究，給出了區域泥石流危險性評估的8個指標和人與財產的易損性計算公式，並提出了判斷泥石流危險性程度和評估泥石流泛濫堆積范圍的統計模型，對雲南和四川省泥石流災害風險進行了評估。張梁（1994）等根據環境經濟學理論，初步論證了地質災害的屬性特徵和風險評估的經濟分析方法。張業成（1995）對雲南省東川市泥石流災害進行了風險分析。張梁、張業成、羅元華及殷坤龍、晏同珍等對滑坡災害危險性和斜坡不穩定性的空間預測與區劃進行了系統研究，先後提出了定量評估的信息分析模型、多因素回歸分析模型、判別分析模型等，並對秦巴山區和三峽庫區滑坡災害進行了危險性分析與區劃。朱良峰（2002）等研究開發了基於GIS的區域地質災害風險分析系統，對全國范圍的滑坡泥石流災害進行了危險性分析、易損性分析和最終的風險分析。殷坤龍等經過多年研究，開發出MapGIS的滑坡災害風險分析系統（IASLH）。在該系統中，提出了滑坡災害危險性分析的信息量模型。該模型根據滑坡分布信息與各滑坡影響因素之間的關系，計算出產生滑坡的信息量，據此，進行滑坡危險性區劃，並應用IASLH系統對中國漢江流域旬陽地區的滑坡災害以及中國滑坡災害進行了評估。

當前，地質災害風險研究正處於方興未艾之時，今後將得到更加迅速的發展，其研究內容將更加廣泛，理論方法更加豐富、先進。可以預見，不久的將來，它將成為一項具有完善理論和技術方法的新興領域。其基本趨勢是：向著評估定量化、綜合化、管理空間化的方向發展。主要表現為：

（1）從歷史與現狀分析趨向預測與研究相結合；

（2）從個體分析趨向個體與區域研究相結合；

（3）從定性分析趨向定量化評估；

（4）從單項要素分析趨向綜合要素評估；

（5）從單純的風險評估理論研究發展為風險評估與減災管理相結合，風險評估與防治相結合，風險評估的目的是為了服務於社會經濟建設和減災管理；

（6）以GIS空間化技術為支撐的多因素信息模型化評估與空間化管理空前發展，將逐步取代傳統的調查統計和手工制圖，並向網路技術化發展；

（7）研究理論與方法趨向於內容更豐富，形成多學科的融合與交叉，特別是與社會學緊密相結合。

盡管經過20多年的發展，國內外的地質災害風險研究與評估在理論和實踐方面都取得了較為豐富的成果，然而還未形成系統完善的理論與方法體系，也沒有統一的評估標准，國內在這一領域的研究還很薄弱,地質災害的各專業災害評估仍處於日益深入的探討和總結過程。主要存在的問題包括：

（1）目前滑坡泥石流災害破壞損失只考慮了直接的經濟損失，對其間接經濟損失評估方法的研究很少；

（2）現有的滑坡泥石流災害風險評估框架與指標體系的目標和構成都不夠明確，指標體系不夠完整，各分析層面之間的邏輯關系，不同的學者有不同的表述，缺乏普遍共識的評估框架體系；

（3）對於滑坡泥石流災害的風險可接受水平的研究非常薄弱，沒有令人信服的標准體系；

（4）滑坡泥石流災害風險評估理論和方法還不完善；

（5）滑坡泥石流災害風險評估中的易損性分析還是一個相當薄弱的環節。在易損性分析中，一般僅考慮了滑坡泥石流災害的歷史災情中的人員傷亡，而對歷史災情中的經濟財產和資源環境的損失很少予以考慮。

『陸』 加尼福尼亞州的聖安第斯斷層形成的原因及可能誘發的地質災害

聖安德烈亞斯斷層（英語：San Andreas Fault）是一段長約1050公里、橫跨美國加利福尼回亞州西部和答南部以及墨西哥下加利福尼亞州北部和東部的斷層，位於太平洋板塊和北美洲板塊的交界處。

斷層以西的太平洋板及以東的北美洲板塊正分別向西北和西南方向移動（斷層處測得北美洲板塊的移動方向偏向東南），平均每年滑動距離為33至37毫米。[1]北美洲板塊向西移構成的擠壓力形成海岸山嶺，相似地，太平洋板塊北移則形成橫斷山嶺和聖克魯斯山脈。

斷層附近常發生地震，其中包括1906年強度達里氏震級7.8的舊金山大地震。

『柒』 加卸載響應比理論——一種預測地震及其他地質災害的新理論

尹祥礎

（中國地震局分析預報中心，北京100036）

王裕倉

（中國科學院力學研究所非線性連續介質力學開放實驗室（LNM），北京100080）

摘要由於損傷過程的不可逆性，當孕震區介質受到損傷後，其對載入的響應將不同於卸載響應。載入響應與卸載響應的比Y（稱之為加卸載響應比，英文為Load/Unload Response Ratio簡稱LURR）可以度量孕震區介質的損傷程度或接近失穩的程度，因而可以作為一種地震預測的新途徑。對數百個地震震例的檢驗（震級從4級到8.6級）表明：在主震發生前的一段時間里，Y值顯著大於1。而對於7個穩定區（指在較長時期內未發生過強震，而小震資料又較豐富的地區），在長達20年的時間內，Y值始終在1附近作輕微的起伏。近年來，利用本方法對發生在中國大陸的十幾次中強地震及美國北嶺地震（1994.1.17,M_w=6.7）與日本關東地區地震（1996.09.11,M_s=6.6）作出了成功的中期預測。

關鍵詞地震預報加卸載響應比理論

1引言

地震的物理實質是什麼？從力學的觀點看，它正是震源區介質（岩體）的損傷與快速破壞（失穩）過程，並伴隨應力與應變能的快速釋放。讓我們研究孕震區（含斷層或弱化區的岩體）在高溫高壓下的本構關系，如圖1所示。圖1中縱坐標為廣義載荷P，而橫坐標為對於載荷P的響應R。

我們首先定義如下兩個參數：響應率X與加卸載響應比Y。

響應率X定義為：

第30屆國際地質大會論文集第5卷現代岩石圈運動地震地質

式中：△P表示載荷增量，而△R表示相當於△P的響應增量。

加卸載響應比Y定義為：

第30屆國際地質大會論文集第5卷現代岩石圈運動地震地質

式中：X₊、X_-分別表示在載入及卸載條件下的響應率。

眾所周知，材料若處於彈性階段（圖1中的OA段），載入時（△P＞0）的響應率X﹢，將等於卸載時（△P＜0）的響應率，即Y=1。但是若應力超過彈性後，X₊＞X_-，因而Y＞1。當材料逐步趨向破裂時，Y值也隨之逐漸增大。當趨近於圖1中的頂點T時，X₊趨於無限大；而X_-仍保持為有限值，因而Y值也將趨於無窮。所以頂點T可以作為預測失穩的前兆點。

圖1震源區的本構關系

從損傷力學的觀點看，地震孕育過程就是孕震區介質的損傷過程。因此有希望採用損傷力學中的損傷參數D來定量地刻劃地震的孕育進程。損傷D有多種方法定義。最直接的一種是用彈性模量（4階張量）的變化來定義D。為簡單起見，有時只用彈性模量張量的一個分量來定義D。例如Lamaitre^[23]定義D為：

第30屆國際地質大會論文集第5卷現代岩石圈運動地震地質

式中：E_o為未損傷材料的楊氏模量，E為已損傷材料的楊氏模量。如果卸載時的模量為E_o，則（3）式可表示為：

第30屆國際地質大會論文集第5卷現代岩石圈運動地震地質

式（4）意味著D與Y之間存在著密切的內在關系。也就是說，Y也可以作為孕震區損傷程度的度量。

即使損傷D不按式（3）而另行定義，D與Y之間仍然會存在內在關系。這就明參數Y可以定量地刻劃地震孕育進程，因而可以作為地震預報的定量前兆^{[11～18,24～27]}。

要用加卸載響應比理論進行地震預報，必須首先解決幾個主要問題。一是如何對地球進行載入與卸載，以及如何判別載入與卸載。其次是怎樣選擇合適的參數作為響應。以下分別討論這幾個問題。

（1）如何對地殼塊體進行加卸載？

孕震區的線性尺度可以達到幾百甚至上千千米。對其進行加卸載的方法之一是利用潮汐應力。潮汐力不斷地周期性地變化。也就是說它對地球的各部分不停地進行載入與卸載。

（2）用什麼准則判定載入與卸載？

載入與卸載問題，在塑性力學中有詳細的討論。對於不同的材料應選擇不同的准則。對塑性較好的多種金屬（如低中碳鋼、鋁等）Von Mesis准則比較適用；而對地質材料的破壞，則Coulumb准則^[22]更適合。我們在文獻[12,13,24,26]中對此作了詳細的研究與論述。請參閱上述文獻，本文不再贅述。

（3）選擇什麼參數作為計算Y值的響應

地殼形變、井水水位、地震活動性及其他震源參數以及許多其他地球物理參數都可以作為響應，用於計算Y值。從「八五」期間起，我們與國內外許多地球物理學家合作，開展了多學科的研究，國家科委、國家地震局的「八五」、「九五」攻關項目中，均安排了相應的項目，同時還得到了國家自然基金會及地震科學基金會的支持，取得了比較多的成果^{[1,4～6,10,19]}。在本文中主要介紹以地震能量為響應的加卸載響應YE（在本文中很少涉及其他參數的加卸載響應比，所以仍以Y代替Y_E）。Y定義為：

第30屆國際地質大會論文集第5卷現代岩石圈運動地震地質

式中：E為地震能量，符號「＋」「－」分別表示載入與卸載，N₊、N_-分別表示在規定的時空范圍內發生的載入地震及卸載地震（在載入時段內及卸載時段內發生的地震，在以往的文獻中，有時也簡稱為正地震及負地震）的數目，m為常數，取為0、1/3、1/2、2/3及1。m=1時，Y為所有正地震能量之和與負地震能量之比；m=1/2,E^m為貝尼奧夫應變；m=1/3及2/3時，E^m分別表示震源的線尺度及面尺度；當m=0時，Y=N﹢/N﹣，即正、負地震數1之比。在本文中恆取m=1/2。

取一定的時、空范圍（例如2°×2°，幾個月至1年），按式（5），計算出一個Y值。利用該區域Y值隨時間的變化，可能預測出該區域內未來發生地震的危險程度。

2震例檢驗

我們用國內外數百個已發生的地震，對LURR理論進行了廣泛的震例檢驗，震級范圍從M_s=4到M_s=8.6。檢驗的結果是滿意的^{[13,16,24,26]}。以下是1970～1992年期間發生在中國大陸的10個大地震（M_s≥7）的孕震區LURR隨時間的變化情況（圖2）。

在這段時間內，中國大陸共發生M_s>7級以上地震13個，其中有3個地震（青海地震、通海地震及西藏亦基台錯地震）因數據太少無法利用它們計算LURR之外，對其他10個大震全部進行了研究，地震前各孕震區Y隨時間的變化示於圖2，山圖可知，10個震例中，有9個震例，在震前Y明顯大於1,Y>1的時間大約持續1～3年。

除了較系統地研究了中國大陸的震例（4≤M_s≤8.6）外，根據我們所能得到的資料還研究了日本、美國和其他國家的若干震例。都取得了好的結果^[13,18,26]。

此外，我們選擇了中國大陸的7個區域作對比研究，這7個區域在歷史上曾發生過強震，但近20多年來，地震活動性較低，沒有發生過中強地震，處於低地震活動期。其LURR的變化情況（圖3）與圖2形成強烈的對比，在所有這7個區域里，在20多年（1970～1992）的時間里，其Y值均在1附近作輕微起伏。

圖21970～1992年中國大陸所有7級以上大地震前Y隨時間的變化曲線

a—1973.02.06四川爐霍地震（M_s=7.6）;b—1974.05.11雲南永善地震（M_s=7.1）;c—1974.08.11新疆烏恰地震（M_s=7.3）;d—1975.02.04遼寧海城地震（M_s=7.3）;e—1976.05.29雲南龍陵地震（M_s=7.4）;f—1976.07.28河北唐山地震（M_s=7.8）;g—1976.08.16四川松潘地震（M_s=7.2）；h—1985.08.23新疆烏恰地震（M_s=7.1）;i—1988.11.06雲南瀾滄地震（M_s=7.6）;j—1990.04.26青海共和地震（M_s=7.0）

圖31970～1992年間，7個平靜區的Y-t曲線

a—郯廬斷裂帶南段（35.5°N士1°，118°E±1°）;b—陝北（40.5°N±1°，119°E±1°）;c—川東（31.0°N±1°，118E士1°）；d—魯北（37.0°N±1°，119°E±1°）;e—魯西（37.0°N士1°，118°E±1°）;f—豫北（35.0°N±1°，113°E±1°）;g—魯南（35.0°N士1°，117°E±1°）

3地震預報實踐

近年來我們嘗試用本方法進行地震預報，多次成功對發生在中國大陸的6級以上地震成功地作出了中期預報^{[5,7,15～18]}。此外，還成功地預報了1994年1月17日的美國北嶺地震[5.24]及1996年9月11日的日本千葉地震^[18]。部分被預測的地震震前的Y-t曲線示於圖4。

以下對其中幾個典型地震的預測情況略作說明。

1993年夏初，我們得到由USGS所屬NEIC（美國國家地震信息中心）供給的加利福尼亞州地震目錄，利用此目錄研究了該州的加卸載響應比，發現其中有3個地區在較長的時間（長於一年）內Y值顯著大於1。經研究後，於1993年10月28日寫信給提供我們數據的那位科學家（ISOP項目的負責人），在信中提供了分區的加卸載響應比結果，並且預測：在其中3個區域或其附近，在一年內（1993.10.28～1994.10.28）可能發生中強地震（7>M≥6）。在預測後不到3個月，1994年1月17日發生北嶺地震（圖4e），發生在預測的一個地區的邊緣。再後，1994年9月12日，在另兩個地區的中間發生一個M_s=6.0級地震。

圖4用LURR理論成功地預測的某些中外地震的震前Y-t曲線

a—1991.03.26山西大同地震（M_s=6.1）;b—1993.01.27雲南普洱地震（M_s=6.3）;c—1993.10.26青海共和地震（M_s=6.0）;d—1994.01.03青海共和地震（M_s=6.0）;e—1994.01.17美國北嶺地震（M_w=6.7）;f—1996.09.11日本千葉地震（M_s=6.6）

1996年春，應日本氣象廳科學家的要求對日本的關東地區，和歌山地區及兵庫地區的加卸載響應比進行了分析研究（資料由對方提供），研究後得到幾點結果：①關東地區（按對方提供資料的范圍為了35°～36°N,139°～141°E）在一年內發生M_s=6級地震可能性很大；②和歌山地區在近期內不會發生中強以上地震（對方原來預計此地區危險性很高）；③1995.01.17神戶地震前，加卸載響應比異常很顯著。我們於1996年4月1日將有關結果傳真給了對方科學家，同時寫成論文^[18]於1996年5月間投《中國地震》（季刊）。該文於《中國地震》中文版1996年第三期（1996年9月初出版）及英文版（由美國Allerton出版公司出版）第四期刊出。其後，在1996年9月11日發出了M_s=6.6級千葉地震（35.5°N,140.9°E）。

關於國內的地震預測只討論一個震例——1994年12月31日的廣西北部灣地震（M_s=6.1）。

1993年底我們在「1994年中國大陸地震趨勢研究」的報道中將廣西沿海地區列為地震危險區^[15]。直至於1994年11月分析預報中心召開會商會時，該區未發生過任何中強地震，但當我們研究1992.09.01～1994.08.31時段中國大陸LURR的空間分布時，發現該區域的Y值異常仍非常突出^[16]，因此我們認為該區域仍可能在年內發生強烈地震，結果在1994年最後一天發生了北部灣M_s=6.1級地震，並於1995年1月10日再次發生M_s=6.2級地震。

以上震例是成功的例子，但也有些Y值較高的區域，在預測的時段內並未發生強烈地震。這些區域在一定時段內加卸載響應比升高，說明該區域的地震孕育過程正在進行，但隨後卻可能發生了卸載使地震孕育過程推遲甚至中斷，對於這種情況，如何判別是以後要著力研究的課題。

4加卸載響應比的時空演化特徵

大量的震例研究表明，LURR的空間分布圖像是很復雜的。當一個地區未來要發生強烈地震前，將出現一系列高Y值區，這些高Y值區往往連成一個環狀，形成麵包圈圖像^[7]，大部分未來的地震將會在發生麵包圈內或其鄰域。圖5是1979.03.14雲南普洱M_s=7.0級地震震前一年間該區域內Y值的空間分布。由圖可見，高Y值區圍繞著未來的震中形成一個面積約為5°×5°的麵包圈。將LURR的空間分布作成立體圖，每一個高Y值區形成一個高峰，很多個高Y值區就形成群峰突起的圖像。形成鮮明對比的是，在地震活動性低（指未發生強震）的區域內，Y值在1°上下輕微起伏，所以LURR的空間分布立體圖就像平原地區的地形，我們形象地稱這種圖像為「一馬平川」。

圖51979.03.14雲南普洱M_s=7.0級地震震前一年時段內，Y=2.0的等值線圖圖中符號代表未來的震中

對於同一地區，在地震孕育過程中，不同時段的LURR空間分布圖像是不同的，也就是說，空間分布圖像隨時間發生變化。我們發現一個非常有趣的現象：即強震前多個高Y區向未來的震中遷移，稱之為高Y值區的會聚現象^[8]。

研究了1970年後中國大陸的12個M_s≥7.0大震^[8]。12個震例中，有11個發現了會聚現象，且未來的震中處於麵包圈內，只有1992.04.23中緬邊界上的M_s=7.0級地震，未來的震中處於麵包圈外，距圈的外邊界約50km。這可能與該地震發生在兩國邊境地區，緬甸一側的數據不好收集有關。

進一步，我們還發現：強震發生前，高Y值區遷移速度在同一地區，近似不變，大致為100km/a的量級。但不同地區的遷移速度有所差異^[8]。

Scholz曾經撰文說，華北地區的形變鋒（deformation front）傳播速度約為150km/a,Press和Allen則觀測到美國南加州地區的形變波（deformotion wave）速度為100km/a。這三者在物理上是有關系的，而且其數值在數量級上也是彼此相符的。

5展望

前已述及，除了地震能量外，其他許多有關的地球物理參數（如地下水位、地殼體應變、地傾斜、地磁參數、尾波Q…）均可選擇為響應，進行加卸載響應比的研究^[1,2,4,10]。圖6為取尾波Q值的例數作為響應，計算LURR—Y_Q的例子。圖6所示為美國加利福尼亞州南部北嶺地震（1994.01.17,M_w=6.6）前該區Y_Q隨時間的變化情況，將它與圖4e作比較後可以看出，二者在定性上是一致的。

圖6美國加利福尼亞州南部北嶺地震的Y_Q變化圖

對同一時空域用眾多的參數可以計算出眾多的LURR值，然後進行綜合預報，必然會提高用加卸載響應比理論進行地震預報的精度。

簡而言之，加卸載響應比理論可能為地震預報開辟了一條新途徑。現在國內地震界有不少人在研究，應用與改善它^[5]。

近來通過研究，表明北京地區的有感地震（指6＞M≥4）前^[9]甚至北京地區的礦震（M＞2）前，Y值也有較明顯的升高。這說明，除天然地震外，對於誘發地震（礦震、水庫地震^[4]…）以及某些其他地震災害（如岩爆、滑坡、火山噴發…），也可能用LURR理論進行預測。

致謝謹向傅承義、Keiti Aki、秦馨菱、王仁、陳章立、何永年、葛治州、陳鑫連、梅世蓉、羅灼禮、張國民、李宣瑚、張伯民教授及E.A.Bergman、K.Hosono、H.P.Ouyang博士致以誠摯的謝意，感謝他們多方面的支持與幫助。

本項目得到國家自然基金會（批准號19732006）、國家科委及國家地震局「八五」及「九五」攻關項目、地震學基金會以及中國科學院LNM開放實驗室（Lab of Nonlinear Mechanics of Continuous Media,Institute of Mechanics）的資助。

參考文獻

[1]陳建民，張昭棟，楊林章，石榮會，張繼紅.地下水位固體潮響應比的地震異常.地震，1994,10（1）:73～78.

[2]陳學忠，尹祥礎.水庫地震主震前加卸載響應比的變化特徵.中國地震，1994,10（4）:361～367.

[3]陳學忠，尹祥礎，K Ake,H Ouyang，宋志平，王裕倉.以介質參數波Q1作為響應的加卸載響應比研究.中國地震，1996,12（3）:243～249.

[4]國家地震局分析預報中心.關於1994年我國地震趨勢的研究報告.見：國家地震局分析預報中心編.中國地震趨勢預測研究（1994年度）.北京：地震出版社，1994,43.

[5]李宜瑚.「八五」地震預報理論及方法攻關新進展之一：加卸載響應比理論預測洛杉磯地震獲得成功.國際地震動態，1994,10（4）:24～25.

[6]劉桂萍，馬麗，尹祥礎.首都圈地區中等地震前響應比特徵的研究.地震，1994,（6）:34～39.

[7]宋志平，尹祥礎，陳學忠.加卸載響應比的時空演變特徵及其對地震三要素的預測意義.地震學報，1996,18（2）:179～186.

[8]施行覺，許和明，萬永中，盧振剛，陳學忠.模擬引潮力作用下的岩石破裂特徵：加卸載響應比理論的實驗研究之一。地球物理學報，1994,37（5）:633～637.

[9]王丹文.加卸載響應比理論在以磁報震中的應用探索.地震地磁觀測與研究，1995,（16）:26～29.

[10]楊林章，何世海，郗欽文，黎凱武，李松陽.用體應變潮汐加卸載響應比確定岩石彈性的變化.中國地震，1994（增刊）：90～94.

[11]尹祥礎.地震預測新途徑的探索.中國地震，1995,3（1）:1～7.

[12]尹祥礎，尹燦.非線性系統的失穩前兆與地震預報.中國科學，1991,（5）:512～518.

[13]尹祥礎，陳學忠，宋治平，尹燦.加卸載響應比理論（LURR）：一種新的地震預報方法.地球物理學報，1994.37（6）:767～775.

[14]尹祥礎，陳學忠.加卸載響應比理論及其地震預測中的應用研究進展.地球物理學報，1994,37（增刊）：223.

[15]尹祥礎，陳學忠，宋志平.加卸載響應比理論的新進展及其在地震趨勢研究中的應用.見：國家地震局分析預報中心編.中國地震趨勢預測研究（1994年度）.北京：地震出版社.1993.

[16]尹祥礎，陳學忠，宋志平.從加卸載響應比的時空分布，研究中國大陸未來的地震大形勢.國家地震局分析預報中心編：中國地震趨勢預測研究（1995年）.北京：地震出版社，1994.

[17]尹祥礎，陳學忠，宋志平，王裕倉.由加卸載響應比的時空變化預測中國大陸地震趨勢.見：國家地震局分析預報中心編.中國地震趨勢預測研究（1996年）.北京：地震出版社.1995,75～178.

[18]尹祥礎，陳學忠，宋治平，王裕倉.關東地區載入響應比的時間變化及其預測意義.中國地震，1996,12（3）:331～335.

[19]張繼紅.響應比法的地磁異常分析.地震地磁觀測與研究，1995,16:61～63.

[20]B.K.Atkinson.The Theory of Subcritical Crack Growth with Application to Minerals and Rocks.In:Fracture Mechamics of Rock（Ed.B.K.Atkinson）,Academic Press,London,1987.

[21]Ding Zhongyi et al..Seismic triggering effect of tidal stress.Tectonophysics,1994,93:319～335.

[22]J.C.Jaeger,N.G.W.Cook.Fundamentals of Rock Mechanics.Chapman and Hall,London,1976,78～99.

[23]J.Lemaitre.How to Use Damage Mechanics.Nuclear Eng.＆.Design,1984,80:233～245.

[24]Yin Xiangchu,Chen Xuezhong,Song Zhiping and Yin Can.The Load-Unload Response Ratio Theory and its Application to Earthquake Prediction.Journal of Earthquake Prediction Research,1994,3:325～333.

[25]Yin Xiangchu,Yin Can and Chen Xuezhong.The Precursor of Instability for Nonlinear Systen and Its Application to Earthquake Prediction——the load-Unload Response Ratio Theory.Non-linear dynamics and predictability of geophysical phenomena（W.I.Newmana,A.M.Gabrelov and D.L.Turcote eds.）.AGU Geophysical Monograph,1994,83:55～60.

[26]Yin Xiangchu,Chen Xuezhong,Song Zhiping and Yin Can.A New Approach to Earthquake Prediction——The Load/Unload Response Ratio（LURR）Theory.PAGEOPH,1995,145（3/4）:701～715.

[27]Иин Ксянчу（Yin Xiangchu）.Новыйнодходк Ирогногу Землетрясеннй.НРИРОД А，1993,（1）:21～27.

『捌』 加利福尼亞州主要的地質災害及原因

夏季多森林火災，冬季多滑坡、泥石流等地質災害（2分） 地中海氣候，夏季高內溫多雨，空氣乾燥（2分）容，山區森林面積廣大，森林中地面多乾燥物。2分） 冬季山地降水多，位於斷層線附近，岩石破碎，地表多碎屑物（2分）。山地坡度大。受歷史上地震影響，山體松動（2分）

『玖』 地質災害區域預警原理

據檢索統計，世界上約有20多個國家或地區不同程度地開展過降雨引發滑坡、泥石流的研究或預警工作。其中，中國香港(Brandetal.，1984)、美國(Keeferetal.，1987)、日本(Fukuzono，1985)、巴西(Neiva，1998)、委內瑞拉(Wieczoreketal.，2001)、波多黎各(Larsen＆Simon，1993)和中國大陸等曾經或正在進行面向公眾社會的降雨引發區域性滑坡、泥石流的早期預警與減災服務工作，預警的地質空間精度達到數千米量級，時間精度達到小時量級。這些國家和地區一般都在地質災害多發區或敏感區開展或完成了比較詳細的地質災害調查評價工作，擁有比較長期且比較完整的降雨與滑坡、泥石流關系資料，或在典型地區建立了比較完善的降雨遙控監測網路和先進的數據傳輸系統。

綜合分析國內外研究與應用狀況，基於氣象因素的區域地質災害預警預報理論原理可初步劃分為三大類，即隱式統計預報法、顯式統計預報法和動力預報法。

4.2.1 隱式統計預報法

隱式統計預報法把地質環境因素的作用隱含在降雨參數中，某地區的預警判據中僅僅考慮降雨參數建立模型。隱式統計預報法可稱為第一代預報方法，比較適用於地質環境模式比較單一的小區域。由於這種方法只涉及一個或一類參數，無論預警區域的研究程度深淺均可使用，所以這是國內外廣泛使用的方法，也是最易於推廣的方法。這種方法特別適用於有限空間范圍，且地質環境條件變化不大的地區，如以花崗岩及其風化殘積物分布為主的中國香港地區多年來一直在研究應用和深化這一方法。

這種方法考慮的降雨參數包括年降雨量、季度降雨量、月降雨量、多日降雨量、日降雨量、小時降雨量和10min降雨量等。實際應用時，一般只涉及1～3個參數作為預報判據，如臨界降雨量、降雨強度、有效降雨量或等效降雨量等。

突發性地質災害臨界過程降雨量判據的預警方法抓住了氣象因素誘發地質災害的關鍵方面，但預警精度必然受到所預警地區面積大小、突發性地質事件樣本數量、地質環境復雜程度和地質環境穩定性及區域社會活動狀況的限制，單一臨界降雨量指標作為預警判據的代表性是有限的。

代表性研究成果主要有:

Onodera et al.( 1974) 通過研究日本的大量滑坡，提出累計降雨量超過 150 ～ 200mm，或每小時降雨強度超過 20 ～30mm 作為判據。Nilsen et al.( 1976) 發現美國 Alameda，Califor-nia 在累計降雨量超過 180mm 時，滑坡將頻繁發生。Oberste-lehn( 1976) 認為累計降雨量達到 250mm 左右，美國 San Benito，California 將發生滑坡。Guidicini and Iwasa( 1977) 通過對巴西 9 個地區滑坡記錄和降雨資料的分析，認為降雨量超過年平均降雨量的 8% ～17%，滑坡將滑動; 超過 20%，將發生災難性滑坡。Caine( 1980) 全面總結了全球的可利用數據，給出了不同地區誘發滑坡暴雨事件的降雨強度和持續時間與滑坡的關系式。這一關系式當然不可能適用於全球所有地區( Crozier 在 1997 年證明) ，仍不失為探討誘發滑坡臨界降雨值的里程碑。

Brand et al.( 1984) 在中國香港研究表明，大多數滑坡由局部高強度短歷時降雨誘發，而前期降雨量不是主要因素，除非是小型滑坡。Ng and Shi( 1998) 認為降雨的持續也是一個非常重要的誘發滑坡的因素。中國香港地區預測 24h 內降雨量達到 175mm 或 60min 內市區內雨量超過 70mm，即認為達到滑坡預報閾值，即由政府發出通報。中國香港平均每年約發出 3 次山洪滑坡暴發警報。

Ganuti et al.( 1985) 提出了臨界降雨系數( critical precipitation coefficient，CPC) 的概念，並總結出當 CPC ＞0.5 時，將有 10a 一遇的滑坡發生; 當 CPC ＞0.6 時，將有 20a 一遇的滑坡發生。

Glade( 1997) 綜合前人研究成果建立了確定誘發滑坡的降雨臨界值的 3 個模型，並在紐西蘭北島南部的 Wellington 地區進行了驗證。3 個模型要求的基本數據為: 日降雨量、滑坡發生日期和土體潛在日蒸發量( 通過 Thornthwaite method 方法計算得到) 。降雨強度臨界值Glade( 1997) 的模型 1———日降雨模型( daily rainfall model) ，只使用日降雨量參數，簡單地分析誘發滑坡和不誘發滑坡的日降雨量( Glade，1998) ，得出最小臨界值和最大臨界值，即在最小臨界值以下，沒有滑坡發生; 在最大臨界值以上，滑坡一定發生。降雨量等級劃分以20mm 為一個等級; 降雨過程雨量臨界值 Glade( 1997) 的模型 2———前期日降雨量模型( an-tecedent daily rainfall model) ，考慮了前期降雨的影響。他認為決定前期情況有兩個主要因素: 前期降雨的歷時時間和土體含水量減少的速率; 土體含水狀態臨界值 Glade( 1997) 的模型 3———前期土體含水狀態模型( antecedent soil water status model) ，他認為除了前期雨量，土體含水量和潛在的蒸發量對滑坡的影響也很大。

劉傳正在 2003 年 5 月主持全國地質災害氣象預警工作過程中，利用地質災害發生前15d 降雨量建立滑坡、泥石流發生區帶的臨界過程降雨量創建了預警判據模式圖，並結合具體區域( 2003 年28 個區、2004 年以後74 個區) 進行校正的方法。該方法適應3 級預報的要求界定了 α 線和 β 線作為預警等級界限。3 年多來汛期的預警成果發布檢驗與應用證明，該方法在科學依據上是成立的，但限於預警區域過大、基礎數據和地質災害統計樣本數量太少，准確率有待提高，同時也充分說明了開展地質災害數據集成研究的迫切性。

另外，中國科學院成都山地災害與環境研究所等機構在單條泥石流監測與預警建模方面進行了多年持續不懈的研究工作，取得了具有代表性的成果。

4.2.2 顯式統計預報法

顯式統計預報法是一種考慮地質環境變化與降雨參數等多因素疊加建立預警判據模型的方法，它是由地質災害危險性區劃與空間預測轉化過來的(CarraraA.，1983;HaruyamaH.＆KawakamiH.，1984;BaezaC.＆CorominasJ.，1996;CarraraA.，CardinaliM.＆GuzzettiF.，1991;劉傳正，2004;殷坤龍，2005)。

區域地質災害危險性評價和風險區劃研究仍是當前的研究主流，而利用之進行地質災害的實時預警與發布則多處於探索階段。這種方法可以充分反映預警地區地質環境要素的變化，並隨著調查研究精度的提高相應地提高地質災害的空間預警精度。顯式統計預報法可稱為第二代預報方法，是正在探索中的方法，比較適用於地質環境模式比較復雜的大區域。

基於地質環境空間分析的突發性地質災害時空預警理論與方法是根據單元分析結果經過合成實現的，克服了僅僅依據單一臨界雨量指標的限制，但對臨界誘發因素的表達、預警指標的選定與量化分級等尚存在需要進一步研究的諸多問題。

因此，要實現完全科學意義上的區域突發性地質災害預警，必須建立臨界過程降雨量判據與地質環境空間分析耦合模型的理論方法———廣義顯式統計模式地質災害預報方法，預警等級指數(W)是內外動力的聯立方程組。即

中國地質災害區域預警方法與應用

式中:W為預警等級指數;a為地外天體引力作用，包括太陽、月亮的引潮力，太陽黑子、表面耀斑和太陽風等對地球表面的作用，a=f(a₁，a₂，…，a_n);b為地球內動力作用，主要表現為斷裂活動、地震和火山爆發等，b=f(b₁，b₂，…，b_n);c為地球表層外動力作用，包括降雨、滲流、沖刷、侵蝕、風化、植物根劈、風暴、溫度、乾燥和凍融作用等，c=f(c₁，c₂，…，c_n);d為人類社會工程經濟活動作用，包括資源、能源開發和工程建設等引起地質環境的變化，d=f(d₁，d₂，…，d_n)。

20世紀70年代，以美國加利福尼亞州舊金山地區聖馬提俄郡的滑坡敏感性圖為代表，利用多參數圖的加權(或不加權)疊加得到區域滑坡災害預測圖。

20世紀80年代，CarraraA.(1983)將多元統計分析預測方法引用到區域滑坡空間預測中，並在世界各國得到迅速發展與推廣。如HaruyamaH.＆KawakamiH.(1984)利用數學統計理論對日本活火山地區降雨引起的滑坡災害進行了危險度評價。BaezaC.＆CorominasJ.(1996)利用統計判別分析模型進行了淺層滑坡敏感性評估，結果斜坡破壞的正確預測率達到96.4%，有力地說明了統計預測的適用性。CarraraA.，CardinaliM.＆GuzzettiF.等(1991)將統計模型與GIS結合，應用於義大利中部某小型匯水盆地的滑坡危險性評估，實現從數據獲取到分析、管理的自動化，結果證明統計分析與GIS的綜合使用是一種快速、可行、費用低的區域滑坡危險性評價與制圖方法。

20世紀90年代中後期以來，隨著計算機技術和信息科學的高速發展，RS、GIS和GPS等「3S」技術聯合應用使快速處理海量的地質環境數據成為可能，出現了地質災害空間預測模型方法應用研究逐步從地質災害危險評價與預警應用相結合的新態勢。

劉傳正等(2004)創建並發表了用於區域地質災害評價和預警的「發育度」、「潛勢度」、「危險度」和「危害度」時空遞進分析理論與方法，簡稱「四度」遞進分析法(AMFP)，並在三峽庫區(54175km²)和四川雅安地質災害預警試驗區(1067km²)進行了應用，結果是可信的。

李長江等(2004)將GIS和ANN(人工神經網路)相互融合，考慮不同的地質、地貌和水文地質背景，建立了給定降雨量的浙江省區域群發性滑坡災害概率預報(警)系統(LAPS)。

宋光齊等(2004)根據地貌、岩性和地質構造幾率分布，基於GIS建立了給定降雨量的四川省地質災害預報系統。

殷坤龍等(2005)以浙江省為例探索了基於WebGIS的突發性地質災害預警預報問題。

由於我國政府在全國范圍內推行區域地質災害預警預報機制，目前我國的預警探索工作走在世界前列。

4.2.3 動力預報法

動力預報法是一種考慮地質體在降雨過程中地-氣耦合作用下研究對象自身動力變化過程而建立預警判據方程的方法，實質上是一種解析方法。動力預報方法的預報結果是確定性的，可稱為第三代預報方法，目前只適用於單體試驗區或特別重要的局部區域。該方法主要依據降雨前、降雨中和降雨後降水入滲在斜坡體內的轉化機制，具體描述整個過程斜坡體內地下水動力作用變化與斜坡體狀態及其穩定性的對應關系。通過鑽孔監測地下水位動態、孔隙水壓力和斜坡應力-位移等，揭示降雨前、降雨過程中和降雨後斜坡體內地下水的實時動態響應變化規律、整個坡體物理性狀變化及其變形破壞過程的關系。在充分考慮含水量、基質吸力、孔隙水壓力、滲透水壓力、飽水帶形成和滑坡—泥石流轉化因素條件下，選用數學物理方程研究解析斜坡體內地下水動力場變化規律與斜坡穩定性的關系，確定多參數的預警閾值，從而實現地質災害的實時動力預報。

目前，這種方法局限於試驗場地或單個斜坡的研究探索階段，必須依賴具有實時監測、實時傳輸和實時數據處理功能的立體監測網(地-氣耦合)作為支撐才能實現實時預報。由於理論、技術和經費等方面的高要求，這種方法比較適用於重要的小區域或單體的研究性監測預警。

據研究，美國舊金山海灣地區的6h降雨量達到4in(101.6mm)時，就可能引發大面積泥石流。為了監測降雨期間地下水壓力的變化，研究人員設置了若干個孔隙水壓力計以觀測斜坡中地下水壓力變化。舊金山海灣地區實時區域滑坡預警系統包括降雨與滑坡發生的經驗和分析關系式，實時雨量監測數據，國家氣象服務中心降雨預報以及滑坡易發區略圖。

在我國，劉傳正等(2004)在四川雅安區域地質災害監測預警試驗區進行了大氣降水與斜坡岩土層含水量變化的分層響應監測，發現不同降雨過程和降雨強度下，斜坡岩土體的含水量相應發生明顯變化，可以研究降雨在斜坡岩土體內的滲流過程直至出現滑坡、泥石流的成因機理。

2003年8月23～25日是一個引發多處地質災害並造成人員傷亡的典型降雨過程，可以作為分析實例。以8月19日15時的含水量為背景值，則8月23，24和25日降雨過程分別對應第96，120和144h的含水量，4個層位的記錄曲線明確反映了隨累計降雨量增加斜坡岩土體含水量急劇增加，第一、二層位達到過飽和狀態，且含水量急劇增加出現於第121h，即24日15時之後，滯後於降雨時間約20h。各層含水量峰值出現於第151h，即接近滑坡呈區域性暴發時間(26日零時，對應第153h)。該分析未考慮沿裂隙的地下水滲流作用(圖4.1)。

圖4.1 四川雅安桑樹坡監測試驗點第1～4層含水量隨時間變化曲線

分析對比隱式統計預報法、顯式統計預報法和動力預報法3類方法，我們認為，未來的方向是探索地質災害隱式統計、顯式統計與動力預警3種模型的聯合應用方法，以適應不同層級的地質災害預警需求。研究內容包括臨界雨量統計模型、地質環境因素疊加統計模型和地質體實時變化(水動力、應力、應變、熱力場和地磁場等)的數學物理模型等多參數、多模型的耦合。3種模型的聯合應用不僅適應特別重要的區域或小流域，也為單體地質災害的動力預警與應急響應提供決策依據。

『拾』 我國是世界地震多發國家，這是什麼原因

世界上的地震主要集中分布在三大地震帶上,即：環太平洋地震帶、歐亞地震帶和海嶺地震帶.
環太平洋地震帶：是地球上最主要的地震帶,它像一個巨大的環,沿北美洲太平洋東岸的美國阿拉斯加向南,經加拿大本部、美國加利福尼亞和墨西哥西部地區,到達南美洲的哥倫比亞、秘魯和智利,然後從智利轉向西,穿過太平洋抵達大洋洲東邊界附近,在紐西蘭東部海域折向北,再經斐濟、印度尼西亞、菲律賓,我國台灣省、琉球群島、日本列島、阿留申群島,回到美國的阿拉斯加,環繞太平洋一周,也把大陸和海洋分隔開來,地球上約有80%的地震都發生在這里.
歐亞地震帶[1]：又名「橫貫亞歐大陸南部、非洲西北部地震帶」、「地中海-喜馬拉雅山地震帶」主要分布於歐亞大陸,從印度尼西亞開始,經中南半島西部和我國的雲、貴、川、青、藏地區,以及印度、巴基斯坦、尼泊爾、阿富汗、伊朗、土耳其到地中海北岸,一直還伸到大西洋的亞速爾群島,發生在這里的地震佔全球地震的15%左右.
海嶺地震帶：是從西伯利亞北岸靠近勒那河口開始,穿過北極經斯匹次卑根群島和冰島,再經過大西洋中部海嶺到印度洋的一些狹長的海嶺地帶或海底隆起地帶,並有一分支穿入紅海和著名的東非裂谷區.
我國處在世界兩大地震帶之間,是多地震的國家之一.
對於地震帶有規律的分布,有各種不同的解釋,有的認為世界主要地震帶與年青褶皺山脈有關.有的認為地震帶與板塊構造運動有關.
我國位於世界兩大地震帶——環太平洋地震帶與歐亞地震帶之間,受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓海板塊的擠壓,地震斷裂帶十分發育.20世紀以來,中國共發生6級以上地震近800次,遍布除貴州、浙江兩省和香港特別行政區以外所有的省、自治區、直轄市.
中國地震活動頻度高、強度大、震源淺,分布廣,是一個震災嚴重的國家.1900年以來,中國死於地震的人數達55萬之多,佔全球地震死亡人數的53%；1949年以來,100多次破壞性地震襲擊了22個省(自治區、直轄市),其中涉及東部地區14個省份,造成27萬餘人喪生,佔全國各類災害死亡人數的54%,地震成災面積達30多萬平方公里,房屋倒塌達700萬間.地震及其他自然災害的嚴重性構成中國的基本國情之一.
中國地震主要分布在五個區域：台灣地區、西南地區、西北地區、華北地區、東南沿海地區和23條地震帶上.
我國的地震活動主要分布在五個地區的23條地震帶上.這五個地區是：①台灣省及其附近海域；②西南地區,主要是西藏、四川西部和雲南中西部；③西北地區,主要在甘肅河西走廊、青海、寧夏、天山南北麓；④華北地區,主要在太行山兩側、汾渭河谷、陰山-燕山一帶、山東中部和渤海灣；⑤東南沿海的廣東、福建等地.我國的台灣省位於環太平洋地震帶上,西藏、新疆、雲南、四川、青海等省區位於喜馬拉雅-地中海地震帶上,其他省區處於相關的地震帶上.中國地震帶的分布是制定中國地震重點監視防禦區的重要依據.