加利福尼亚州主要地质灾害及形成原因

小题1:东西向距离长，有多种气候条件，尤其是北部气候寒冷，自然环境恶劣；东西向要遇到多种地形，尤其要经过几座大山脉和大河，地质条件复杂，多地质灾害，需要修建桥梁、和隧道，建造的工程量大、难度大。（3分）
小题2:人文：邻近大城市（人口密集）市场需求量大（市场广阔），（水、陆）交通便利（靠近玉米带，饲料来源丰富），科技发达（机械化水平高）。（2分）自然：气候温凉，地形平坦，水源丰富（有灌溉水源不给分），利于牧草生长（1分）。
小题3:实施北水南调，改变了南加州缺水的自然条件，使得加州三个产业全面发展。加州成为灌溉面积第一、粮食产量最高的大洲；使得加州的人口迅速增加，成为美国新兴的工业地区，促使美国的工业从冷冻的东北分散到阳光的南方。（2分）利：减少径流（洪水）的白白浪费，使得南方有了灌溉和生产生活用水的保障；（2分）弊：北水南调改变了径流方向，可能使原入海河道的水量减少，造成海水入侵；新建调水河道途径地区比较干旱，调水灌溉后蒸发量，土壤易次生盐渍化（盐碱化）。（2分）
小题4:加州位于美国南部，是太平洋板块与美洲板块（南极洲板块）的交界处；该地地壳运动活跃，有著名的加利福尼亚大断层；该地处在环太平洋地震带，多发地震。 （2分）
小题5:侵蚀（1分）冰斗 冰蚀湖（角峰） （2分）

『叁』 1·12海地地震的地震原因

板块移动引发地震不可预测期待减灾——美研究和勘探机构专家就海地地震成因及减灾答记者问
新华网华盛顿1月13日电 （记者任海军）加勒比岛国海地于当地时间12日下午发生里氏7．3级强烈地震，造成重大人员和财产损失。美国佐治亚理工学院地球和大气科学学院助理教授彭志刚、美国地质勘探局地球物理学家维克托·蔡就此次地震的成因及如何减少地震损失接受了新华社记者采访。
记者：加勒比地区是否为地震危险带？
彭志刚：加勒比地区是非常活跃的地震带，因此地震学家对这一地区发生如此大的地震并不感到十分惊讶。
维克托·蔡：包括海地在内的加勒比诸岛位于加勒比板块与北美板块的交界地带，因此这一地区很容易发生地震。
记者：海地地震的成因是什么？为何主震后发生很多余震？
彭志刚：根据美国地质勘探局网站公布的地震定位及震源机制，海地地震发生在“恩里基约－芭蕉园”断层的左旋走滑断层，这一断层的类型与美国加利福尼亚州的圣安德烈斯断层相似，它每年要承受约7毫米的板块移动。达到里氏7级的地震可能在数月至数年内陆续引发余震，其中一些余震的震级会比较高，导致进一步损失。
维克托·蔡：海地地震是板块移动的自然结果，此次地震缓解了两大板块间累积的部分应力。震级越高的主震引发的余震数量通常也越多，此次地震发生较多余震与主震震级较高相一致。
记者：影响地震救援效果的最重要因素是什么？
彭志刚：时间是最重要的因素，地震救援存在“黄金72小时”之说（即地震发生后72小时内，被埋压灾民的存活率较高）。
维克托·蔡：向灾区迅速运送救援物资和专业设备可能最重要。由于此次地震震区的经济状况不好，救援工作想取得成功，需要其他源头或国家的财政援助。
记者：此次地震再次提出了一个经常被提及的问题，即地震能否预测并避免震灾，如何看待这一问题？
彭志刚：地震学家尚不能准确预测大规模地震发生的时间。不过，专家们多年前就已经意识到，由于地处主要断层带，加勒比地区非常危险。海地首都太子港过去数百年来曾多次遭受地震打击。专家常说，地震本身不会杀人，（地震中）倒塌的建筑物才会杀人。如果建筑物的质量足以应付强烈的地震晃动，震灾的惨剧即使不能完全避免也会大大减轻，这需要科研人员、工程师和政策制定者通力合作。确保建筑物质量合格非常重要，尤其对邻近主要活跃断层的城市而言更是如此。
维克托·蔡：就目 前而言，专家仅能预测今后10年到20年发生大地震的百分率，更高级的预测尚无可能。不过，地震界有句谚语：地震不杀人，建筑物杀人。因此，提高建筑物抗震标准能大大减少人员伤亡和财产损失。人类即使不能预测或躲避地震，也能采取很多措施，在很大程度上减少震后重建所面临的困境。

『肆』 加利福尼亚州多什么类型的地质灾害

美国加利福尼亚州位于美国西部 ，太平洋沿岸，这里是环太平洋火山地震带。
所以这里多地震，火山，海啸，等灾害

『伍』 国内外地质灾害风险研究开展情况

一、国外地质灾害风险研究概述

区域地质灾害风险评估是以区域地质灾害为研究对象，以地质灾害的区域危险性空间分布规律和承灾体的易损性评估为主要研究内容，是建立地质灾害区域空间预警系统工程的必要环节，主要为制定合理的防灾减灾决策和区域土地规划政策及为减灾防灾管理服务。

自20世纪60年代末或70年代初就开始了以滑坡灾害为主体的地质灾害危险性区划研究，如：60年代末，美国西部多滑坡的加利福尼亚州的滑坡敏感性预测区划及县行政级别的斜坡土地使用立法研究；70年代法国提出的斜坡地质灾害危险性分区系统（ZERMOS）等。进入80年代，世界许多国家和地区都开始了区域地质灾害危险性分区及预测问题研究，如意大利、瑞士、美国、法国、澳大利亚、西班牙、新西兰、印度等。从90年代起，为了推进广泛的国际协调与合作，联合国在1987年通过决议，确定在20世纪最后十年开展“国际减轻自然灾害十年”活动。1991年，联合国国际减灾十年（IDNDR）科技委员会提出了《国际减轻自然灾害十年的灾害预防、减少、减轻和环境保护纲要方案与目标》（PREEMPT），在规划的三项任务中的第一项就是进行灾害评估，提出：“各个国家对自然灾害进行评估，即评估危险性和易损性。主要包括：①总体上哪些自然灾害具有易损性；②对每一种灾害威胁的地理分布和发生间隔及影响程度进行评估；③估计评估最重要的人口和资源集中点的易损性。”把自然灾害评估纳入实现减灾目标的重要措施。围绕国际减灾十年计划行动，北美及欧洲许多国家在已有地质灾害危险性分区研究基础上，开展了地质灾害危险性与土地使用立法的风险评估研究，把原来单纯的地质灾害危险性研究拓展到了综合减灾的系统研究。

美国于1970年开始，对加利福尼亚州的地震、滑坡等10种自然灾害进行了风险评估，1973年完成，得出1970～2000年加利福尼亚州10种自然灾害可能造成的损失为550亿美元。与此同时，由美国地调局和住房与城市发展部的政策发展与研究办公室，联合支持对洪水、地震、台风、风暴潮、海啸、龙卷风、滑坡、强风、膨胀土等9种自然灾害进行预测评估，对美国各县发生的灾害建立了一套预测模型，估算9种灾害到2000年的期望损失。美国组成了一个由10位成员组成的专门委员会，制定了减灾十年计划，把自然灾害评估列为研究的重要内容，要求开展单类的或者综合的灾害风险评估工作。日本、英国等一些国家近年来也陆续开展了地震、洪水、海啸、泥石流、滑坡等灾害风险分析或灾害评估，并把有关成果作为确定减灾责任与实施救助的重要依据。

瑞士是世界上开展地质灾害风险区划研究十分成功的国家之一。为了确保农业用地、建筑用地的安全，预防自然灾害的损失，瑞士联邦政府1979年从立法的高度提出：“在保障国家土地完整性和协调发展的前提下实现土地的合理使用”，并颁布了联邦政府土地管理法（Loi Fédéral sur l’Aménagement Territoire），该法律第22条规定：“各州需要调查并确定处于受自然动力严重威胁的土地范围”。以联邦政府法律为依据，各州政府制定了相应的州政府法律。如沃州（Vaud）1987年制定的土地管理法律第89条规定：“受自然灾害，如雪崩、滑坡、崩塌、洪水威胁的土地，在未得到专家评估、充分论证或危险排除之前，禁止在灾害危险区进行任何建筑活动”。随后制订计划并开展了1∶25000比例尺的斜坡地质灾害风险区划图和1∶10000比例尺危险性区划图的编制和研究工作。瑞士已形成了以国家宪法为指导、州制定具体法、县级政府必须实施的灾害风险评估与预防体系。灾害高危险区域内的建筑一方面属于违法，另一方面作为高风险财产范畴，保险公司绝对拒绝接纳灾害高危险区的财产保险业务，从而保证了瑞士全国范围内对自然灾害的最有效控制。瑞士灾害的风险区划不仅直接服务于建筑规划、政府决策，而且也间接服务于社会保障系统。虽然瑞士是世界上滑坡、崩塌等地质灾害最严重的国家之一，无论是最后一次冰川作用以来，还是近一、二百年以来，瑞士都发生过较为重大的滑坡灾害事件（Flims、Elm、Handa等特大滑坡事件），但由于得益于全国灾害风险区划体系，使其近二、三十年来的灾害损失却是世界上较少的国家之一。

法国是洪水、滑坡、崩塌、雪崩等灾害较为严重的国家之一，早在20世纪70年代就开始全国范围的自然灾害危险性区划研究，区划图直接服务于减灾和防灾工作，从而最大限度地减少了自然灾害的损失。法国在1977年制定的城市发展规划法（Code del’Urbanisme）规定：洪水、水土流失、滑坡、雪崩等灾害危险区的建筑必须受到严格限制。1981年该规划法对自然灾害易发区的土地使用方法又作了具体限制，例如，滑坡灾害危险区分为两类，一类是建筑活动必须禁止的严重危险区，另一类是必须经过充分论证方可从事建筑活动的较危险区。1982年，法国又颁布了自然灾害防治法，并制定了洪水、雪崩、滑坡和地震四种主要自然灾害防治计划。为了进一步预测和尽可能减少灾害所造成的损失，根据该防治计划编制了灾害易发区危险性区划图，包括红色区域（高危险性区）、白色区域（以一种灾害为主的危险区）、蓝色区域（虽然有灾害，但可以预防）。在红色区域，一切新开工的建筑活动是绝对禁止的，而在蓝色区域，进行建筑需要提供充分的论证及灾害后果可靠性评估报告，如果五年之内不采取相关防治措施，财产保险公司可以对建筑方因自然灾害所造成的人员伤亡和财产损失不予赔偿。到1989年，根据全法国的灾害危险性区划结果，法国共有 15600个乡镇受到洪水、雪崩、滑坡和地震四种主要自然灾害的威胁，约占全国乡镇总数的三分之一。由于采取了灾害区划及相应的防治措施，法国的灾害损失得到了有效的控制。

二、国内地质灾害风险研究概述

近20年来，国家十分重视减灾工作，如《中国21世纪议程》关于防灾减灾行动指出：“开展全国自然灾害的风险分析，包括风险辨识、风险估算、风险评估三个部分”。这表明我国已把灾害风险评估作为防灾减灾建设的重要内容，并将之纳入国家可持续发展体系。大多数地方的21世纪议程都把防灾减灾作为可持续发展能力建设的重要任务之一，提出了灾害风险评估行动方案。在我国研究比较系统深入的灾害风险评估是地震灾害。其代表性的工作成果是由国家地震局先后完成的三代《中国地震烈度区划图及使用规定》。该图在对全国区域地震危险性评估基础上，确定了不同地区一般场地条件下在未来一定期限内可能遭遇超越概率为10%的烈度值，即地震基本烈度。综合性自然灾害风险研究也取得了一些研究成果。例如，黄崇福等用模糊集方法建立了城市地震灾害风险评估的数学模型。水利、农林、气象等部门的一些专家分别开展了一些区域性的洪水灾害、森林火灾、台风灾害等风险分析或灾情预测评估研究，编制了风险图，提出了灾情评估或风险评估的方法和技术。虽然这些工作还不够深入和系统，但对指导行业减灾、提高灾害风险管理水平发挥了积极的作用。

我国地质灾害管理工作，自1999年国土资源部发布《地质灾害防治管理办法》，标志着我国地质灾害防治工作逐步走向法制化轨道，为进一步贯彻落实好《地质灾害防治管理办法》，从源头上抓好地质灾害防治，国土资源部发布了《关于实行建设用地地质灾害危险性评估的通知》。通过几年的管理实践，以及适应全社会减灾防灾的需要，2004年3月1日，国务院正式发布《地质灾害防治条例》，使我国地质灾害防治工作有了法律保证。该《条例》规定，在地质灾害易发区内进行工程建设应当在可行性研究阶段进行地质灾害危险性评估，并将评估结果作为可行性研究报告的组成部分；明确要求“在编制地质灾害易发区内的城市总体规划、村庄和集镇规划时，应当对规划区进行地质灾害危险性评估”。明确了评估的主要地质灾害种类，包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降。随着我国地质灾害风险评估和灾害防治管理向科学化、法制化方向的逐步发展，我国土地资源的合理与安全使用得到进一步优化，为控制和减少人为诱发的地质灾害起到了重要的作用。

我国地质灾害的风险评估（价）研究工作自20世纪90年代开始兴起，在这一领域的研究中，已经取得了较为丰富的成果，为减灾管理发挥了重要作用。例如，苏经宇（1993）提出了判别泥石流危险性分布的标志和方法。刘希林等（1988）对区域泥石流风险评估进行了研究，给出了区域泥石流危险性评估的8个指标和人与财产的易损性计算公式，并提出了判断泥石流危险性程度和评估泥石流泛滥堆积范围的统计模型，对云南和四川省泥石流灾害风险进行了评估。张梁（1994）等根据环境经济学理论，初步论证了地质灾害的属性特征和风险评估的经济分析方法。张业成（1995）对云南省东川市泥石流灾害进行了风险分析。张梁、张业成、罗元华及殷坤龙、晏同珍等对滑坡灾害危险性和斜坡不稳定性的空间预测与区划进行了系统研究，先后提出了定量评估的信息分析模型、多因素回归分析模型、判别分析模型等，并对秦巴山区和三峡库区滑坡灾害进行了危险性分析与区划。朱良峰（2002）等研究开发了基于GIS的区域地质灾害风险分析系统，对全国范围的滑坡泥石流灾害进行了危险性分析、易损性分析和最终的风险分析。殷坤龙等经过多年研究，开发出MapGIS的滑坡灾害风险分析系统（IASLH）。在该系统中，提出了滑坡灾害危险性分析的信息量模型。该模型根据滑坡分布信息与各滑坡影响因素之间的关系，计算出产生滑坡的信息量，据此，进行滑坡危险性区划，并应用IASLH系统对中国汉江流域旬阳地区的滑坡灾害以及中国滑坡灾害进行了评估。

当前，地质灾害风险研究正处于方兴未艾之时，今后将得到更加迅速的发展，其研究内容将更加广泛，理论方法更加丰富、先进。可以预见，不久的将来，它将成为一项具有完善理论和技术方法的新兴领域。其基本趋势是：向着评估定量化、综合化、管理空间化的方向发展。主要表现为：

（1）从历史与现状分析趋向预测与研究相结合；

（2）从个体分析趋向个体与区域研究相结合；

（3）从定性分析趋向定量化评估；

（4）从单项要素分析趋向综合要素评估；

（5）从单纯的风险评估理论研究发展为风险评估与减灾管理相结合，风险评估与防治相结合，风险评估的目的是为了服务于社会经济建设和减灾管理；

（6）以GIS空间化技术为支撑的多因素信息模型化评估与空间化管理空前发展，将逐步取代传统的调查统计和手工制图，并向网络技术化发展；

（7）研究理论与方法趋向于内容更丰富，形成多学科的融合与交叉，特别是与社会学紧密相结合。

尽管经过20多年的发展，国内外的地质灾害风险研究与评估在理论和实践方面都取得了较为丰富的成果，然而还未形成系统完善的理论与方法体系，也没有统一的评估标准，国内在这一领域的研究还很薄弱,地质灾害的各专业灾害评估仍处于日益深入的探讨和总结过程。主要存在的问题包括：

（1）目前滑坡泥石流灾害破坏损失只考虑了直接的经济损失，对其间接经济损失评估方法的研究很少；

（2）现有的滑坡泥石流灾害风险评估框架与指标体系的目标和构成都不够明确，指标体系不够完整，各分析层面之间的逻辑关系，不同的学者有不同的表述，缺乏普遍共识的评估框架体系；

（3）对于滑坡泥石流灾害的风险可接受水平的研究非常薄弱，没有令人信服的标准体系；

（4）滑坡泥石流灾害风险评估理论和方法还不完善；

（5）滑坡泥石流灾害风险评估中的易损性分析还是一个相当薄弱的环节。在易损性分析中，一般仅考虑了滑坡泥石流灾害的历史灾情中的人员伤亡，而对历史灾情中的经济财产和资源环境的损失很少予以考虑。

『陆』 加尼福尼亚州的圣安第斯断层形成的原因及可能诱发的地质灾害

圣安德烈亚斯断层（英语：San Andreas Fault）是一段长约1050公里、横跨美国加利福尼回亚州西部和答南部以及墨西哥下加利福尼亚州北部和东部的断层，位于太平洋板块和北美洲板块的交界处。

断层以西的太平洋板及以东的北美洲板块正分别向西北和西南方向移动（断层处测得北美洲板块的移动方向偏向东南），平均每年滑动距离为33至37毫米。[1]北美洲板块向西移构成的挤压力形成海岸山岭，相似地，太平洋板块北移则形成横断山岭和圣克鲁斯山脉。

断层附近常发生地震，其中包括1906年强度达里氏震级7.8的旧金山大地震。

『柒』 加卸载响应比理论——一种预测地震及其他地质灾害的新理论

尹祥础

（中国地震局分析预报中心，北京100036）

王裕仓

（中国科学院力学研究所非线性连续介质力学开放实验室（LNM），北京100080）

摘要由于损伤过程的不可逆性，当孕震区介质受到损伤后，其对加载的响应将不同于卸载响应。加载响应与卸载响应的比Y（称之为加卸载响应比，英文为Load/Unload Response Ratio简称LURR）可以度量孕震区介质的损伤程度或接近失稳的程度，因而可以作为一种地震预测的新途径。对数百个地震震例的检验（震级从4级到8.6级）表明：在主震发生前的一段时间里，Y值显著大于1。而对于7个稳定区（指在较长时期内未发生过强震，而小震资料又较丰富的地区），在长达20年的时间内，Y值始终在1附近作轻微的起伏。近年来，利用本方法对发生在中国大陆的十几次中强地震及美国北岭地震（1994.1.17,M_w=6.7）与日本关东地区地震（1996.09.11,M_s=6.6）作出了成功的中期预测。

关键词地震预报加卸载响应比理论

1引言

地震的物理实质是什么？从力学的观点看，它正是震源区介质（岩体）的损伤与快速破坏（失稳）过程，并伴随应力与应变能的快速释放。让我们研究孕震区（含断层或弱化区的岩体）在高温高压下的本构关系，如图1所示。图1中纵坐标为广义载荷P，而横坐标为对于载荷P的响应R。

我们首先定义如下两个参数：响应率X与加卸载响应比Y。

响应率X定义为：

第30届国际地质大会论文集第5卷现代岩石圈运动地震地质

式中：△P表示载荷增量，而△R表示相当于△P的响应增量。

加卸载响应比Y定义为：

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式中：X₊、X_-分别表示在加载及卸载条件下的响应率。

众所周知，材料若处于弹性阶段（图1中的OA段），加载时（△P＞0）的响应率X﹢，将等于卸载时（△P＜0）的响应率，即Y=1。但是若应力超过弹性后，X₊＞X_-，因而Y＞1。当材料逐步趋向破裂时，Y值也随之逐渐增大。当趋近于图1中的顶点T时，X₊趋于无限大；而X_-仍保持为有限值，因而Y值也将趋于无穷。所以顶点T可以作为预测失稳的前兆点。

图1震源区的本构关系

从损伤力学的观点看，地震孕育过程就是孕震区介质的损伤过程。因此有希望采用损伤力学中的损伤参数D来定量地刻划地震的孕育进程。损伤D有多种方法定义。最直接的一种是用弹性模量（4阶张量）的变化来定义D。为简单起见，有时只用弹性模量张量的一个分量来定义D。例如Lamaitre^[23]定义D为：

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式中：E_o为未损伤材料的杨氏模量，E为已损伤材料的杨氏模量。如果卸载时的模量为E_o，则（3）式可表示为：

第30届国际地质大会论文集第5卷现代岩石圈运动地震地质

式（4）意味着D与Y之间存在着密切的内在关系。也就是说，Y也可以作为孕震区损伤程度的度量。

即使损伤D不按式（3）而另行定义，D与Y之间仍然会存在内在关系。这就明参数Y可以定量地刻划地震孕育进程，因而可以作为地震预报的定量前兆^{[11～18,24～27]}。

要用加卸载响应比理论进行地震预报，必须首先解决几个主要问题。一是如何对地球进行加载与卸载，以及如何判别加载与卸载。其次是怎样选择合适的参数作为响应。以下分别讨论这几个问题。

（1）如何对地壳块体进行加卸载？

孕震区的线性尺度可以达到几百甚至上千千米。对其进行加卸载的方法之一是利用潮汐应力。潮汐力不断地周期性地变化。也就是说它对地球的各部分不停地进行加载与卸载。

（2）用什么准则判定加载与卸载？

加载与卸载问题，在塑性力学中有详细的讨论。对于不同的材料应选择不同的准则。对塑性较好的多种金属（如低中碳钢、铝等）Von Mesis准则比较适用；而对地质材料的破坏，则Coulumb准则^[22]更适合。我们在文献[12,13,24,26]中对此作了详细的研究与论述。请参阅上述文献，本文不再赘述。

（3）选择什么参数作为计算Y值的响应

地壳形变、井水水位、地震活动性及其他震源参数以及许多其他地球物理参数都可以作为响应，用于计算Y值。从“八五”期间起，我们与国内外许多地球物理学家合作，开展了多学科的研究，国家科委、国家地震局的“八五”、“九五”攻关项目中，均安排了相应的项目，同时还得到了国家自然基金会及地震科学基金会的支持，取得了比较多的成果^{[1,4～6,10,19]}。在本文中主要介绍以地震能量为响应的加卸载响应YE（在本文中很少涉及其他参数的加卸载响应比，所以仍以Y代替Y_E）。Y定义为：

第30届国际地质大会论文集第5卷现代岩石圈运动地震地质

式中：E为地震能量，符号“＋”“－”分别表示加载与卸载，N₊、N_-分别表示在规定的时空范围内发生的加载地震及卸载地震（在加载时段内及卸载时段内发生的地震，在以往的文献中，有时也简称为正地震及负地震）的数目，m为常数，取为0、1/3、1/2、2/3及1。m=1时，Y为所有正地震能量之和与负地震能量之比；m=1/2,E^m为贝尼奥夫应变；m=1/3及2/3时，E^m分别表示震源的线尺度及面尺度；当m=0时，Y=N﹢/N﹣，即正、负地震数1之比。在本文中恒取m=1/2。

取一定的时、空范围（例如2°×2°，几个月至1年），按式（5），计算出一个Y值。利用该区域Y值随时间的变化，可能预测出该区域内未来发生地震的危险程度。

2震例检验

我们用国内外数百个已发生的地震，对LURR理论进行了广泛的震例检验，震级范围从M_s=4到M_s=8.6。检验的结果是满意的^{[13,16,24,26]}。以下是1970～1992年期间发生在中国大陆的10个大地震（M_s≥7）的孕震区LURR随时间的变化情况（图2）。

在这段时间内，中国大陆共发生M_s>7级以上地震13个，其中有3个地震（青海地震、通海地震及西藏亦基台错地震）因数据太少无法利用它们计算LURR之外，对其他10个大震全部进行了研究，地震前各孕震区Y随时间的变化示于图2，山图可知，10个震例中，有9个震例，在震前Y明显大于1,Y>1的时间大约持续1～3年。

除了较系统地研究了中国大陆的震例（4≤M_s≤8.6）外，根据我们所能得到的资料还研究了日本、美国和其他国家的若干震例。都取得了好的结果^[13,18,26]。

此外，我们选择了中国大陆的7个区域作对比研究，这7个区域在历史上曾发生过强震，但近20多年来，地震活动性较低，没有发生过中强地震，处于低地震活动期。其LURR的变化情况（图3）与图2形成强烈的对比，在所有这7个区域里，在20多年（1970～1992）的时间里，其Y值均在1附近作轻微起伏。

图21970～1992年中国大陆所有7级以上大地震前Y随时间的变化曲线

a—1973.02.06四川炉霍地震（M_s=7.6）;b—1974.05.11云南永善地震（M_s=7.1）;c—1974.08.11新疆乌恰地震（M_s=7.3）;d—1975.02.04辽宁海城地震（M_s=7.3）;e—1976.05.29云南龙陵地震（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新疆乌恰地震（M_s=7.1）;i—1988.11.06云南澜沧地震（M_s=7.6）;j—1990.04.26青海共和地震（M_s=7.0）

图31970～1992年间，7个平静区的Y-t曲线

a—郯庐断裂带南段（35.5°N士1°，118°E±1°）;b—陕北（40.5°N±1°，119°E±1°）;c—川东（31.0°N±1°，118E士1°）；d—鲁北（37.0°N±1°，119°E±1°）;e—鲁西（37.0°N士1°，118°E±1°）;f—豫北（35.0°N±1°，113°E±1°）;g—鲁南（35.0°N士1°，117°E±1°）

3地震预报实践

近年来我们尝试用本方法进行地震预报，多次成功对发生在中国大陆的6级以上地震成功地作出了中期预报^{[5,7,15～18]}。此外，还成功地预报了1994年1月17日的美国北岭地震[5.24]及1996年9月11日的日本千叶地震^[18]。部分被预测的地震震前的Y-t曲线示于图4。

以下对其中几个典型地震的预测情况略作说明。

1993年夏初，我们得到由USGS所属NEIC（美国国家地震信息中心）供给的加利福尼亚州地震目录，利用此目录研究了该州的加卸载响应比，发现其中有3个地区在较长的时间（长于一年）内Y值显著大于1。经研究后，于1993年10月28日写信给提供我们数据的那位科学家（ISOP项目的负责人），在信中提供了分区的加卸载响应比结果，并且预测：在其中3个区域或其附近，在一年内（1993.10.28～1994.10.28）可能发生中强地震（7>M≥6）。在预测后不到3个月，1994年1月17日发生北岭地震（图4e），发生在预测的一个地区的边缘。再后，1994年9月12日，在另两个地区的中间发生一个M_s=6.0级地震。

图4用LURR理论成功地预测的某些中外地震的震前Y-t曲线

a—1991.03.26山西大同地震（M_s=6.1）;b—1993.01.27云南普洱地震（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美国北岭地震（M_w=6.7）;f—1996.09.11日本千叶地震（M_s=6.6）

1996年春，应日本气象厅科学家的要求对日本的关东地区，和歌山地区及兵库地区的加卸载响应比进行了分析研究（资料由对方提供），研究后得到几点结果：①关东地区（按对方提供资料的范围为了35°～36°N,139°～141°E）在一年内发生M_s=6级地震可能性很大；②和歌山地区在近期内不会发生中强以上地震（对方原来预计此地区危险性很高）；③1995.01.17神户地震前，加卸载响应比异常很显著。我们于1996年4月1日将有关结果传真给了对方科学家，同时写成论文^[18]于1996年5月间投《中国地震》（季刊）。该文于《中国地震》中文版1996年第三期（1996年9月初出版）及英文版（由美国Allerton出版公司出版）第四期刊出。其后，在1996年9月11日发出了M_s=6.6级千叶地震（35.5°N,140.9°E）。

关于国内的地震预测只讨论一个震例——1994年12月31日的广西北部湾地震（M_s=6.1）。

1993年底我们在“1994年中国大陆地震趋势研究”的报道中将广西沿海地区列为地震危险区^[15]。直至于1994年11月分析预报中心召开会商会时，该区未发生过任何中强地震，但当我们研究1992.09.01～1994.08.31时段中国大陆LURR的空间分布时，发现该区域的Y值异常仍非常突出^[16]，因此我们认为该区域仍可能在年内发生强烈地震，结果在1994年最后一天发生了北部湾M_s=6.1级地震，并于1995年1月10日再次发生M_s=6.2级地震。

以上震例是成功的例子，但也有些Y值较高的区域，在预测的时段内并未发生强烈地震。这些区域在一定时段内加卸载响应比升高，说明该区域的地震孕育过程正在进行，但随后却可能发生了卸载使地震孕育过程推迟甚至中断，对于这种情况，如何判别是以后要着力研究的课题。

4加卸载响应比的时空演化特征

大量的震例研究表明，LURR的空间分布图像是很复杂的。当一个地区未来要发生强烈地震前，将出现一系列高Y值区，这些高Y值区往往连成一个环状，形成面包圈图像^[7]，大部分未来的地震将会在发生面包圈内或其邻域。图5是1979.03.14云南普洱M_s=7.0级地震震前一年间该区域内Y值的空间分布。由图可见，高Y值区围绕着未来的震中形成一个面积约为5°×5°的面包圈。将LURR的空间分布作成立体图，每一个高Y值区形成一个高峰，很多个高Y值区就形成群峰突起的图像。形成鲜明对比的是，在地震活动性低（指未发生强震）的区域内，Y值在1°上下轻微起伏，所以LURR的空间分布立体图就像平原地区的地形，我们形象地称这种图像为“一马平川”。

图51979.03.14云南普洱M_s=7.0级地震震前一年时段内，Y=2.0的等值线图图中符号代表未来的震中

对于同一地区，在地震孕育过程中，不同时段的LURR空间分布图像是不同的，也就是说，空间分布图像随时间发生变化。我们发现一个非常有趣的现象：即强震前多个高Y区向未来的震中迁移，称之为高Y值区的会聚现象^[8]。

研究了1970年后中国大陆的12个M_s≥7.0大震^[8]。12个震例中，有11个发现了会聚现象，且未来的震中处于面包圈内，只有1992.04.23中缅边界上的M_s=7.0级地震，未来的震中处于面包圈外，距圈的外边界约50km。这可能与该地震发生在两国边境地区，缅甸一侧的数据不好收集有关。

进一步，我们还发现：强震发生前，高Y值区迁移速度在同一地区，近似不变，大致为100km/a的量级。但不同地区的迁移速度有所差异^[8]。

Scholz曾经撰文说，华北地区的形变锋（deformation front）传播速度约为150km/a,Press和Allen则观测到美国南加州地区的形变波（deformotion wave）速度为100km/a。这三者在物理上是有关系的，而且其数值在数量级上也是彼此相符的。

5展望

前已述及，除了地震能量外，其他许多有关的地球物理参数（如地下水位、地壳体应变、地倾斜、地磁参数、尾波Q…）均可选择为响应，进行加卸载响应比的研究^[1,2,4,10]。图6为取尾波Q值的例数作为响应，计算LURR—Y_Q的例子。图6所示为美国加利福尼亚州南部北岭地震（1994.01.17,M_w=6.6）前该区Y_Q随时间的变化情况，将它与图4e作比较后可以看出，二者在定性上是一致的。

图6美国加利福尼亚州南部北岭地震的Y_Q变化图

对同一时空域用众多的参数可以计算出众多的LURR值，然后进行综合预报，必然会提高用加卸载响应比理论进行地震预报的精度。

简而言之，加卸载响应比理论可能为地震预报开辟了一条新途径。现在国内地震界有不少人在研究，应用与改善它^[5]。

近来通过研究，表明北京地区的有感地震（指6＞M≥4）前^[9]甚至北京地区的矿震（M＞2）前，Y值也有较明显的升高。这说明，除天然地震外，对于诱发地震（矿震、水库地震^[4]…）以及某些其他地震灾害（如岩爆、滑坡、火山喷发…），也可能用LURR理论进行预测。

致谢谨向傅承义、Keiti Aki、秦馨菱、王仁、陈章立、何永年、葛治州、陈鑫连、梅世蓉、罗灼礼、张国民、李宣瑚、张伯民教授及E.A.Bergman、K.Hosono、H.P.Ouyang博士致以诚挚的谢意，感谢他们多方面的支持与帮助。

本项目得到国家自然基金会（批准号19732006）、国家科委及国家地震局“八五”及“九五”攻关项目、地震学基金会以及中国科学院LNM开放实验室（Lab of Nonlinear Mechanics of Continuous Media,Institute of Mechanics）的资助。

参考文献

[1]陈建民，张昭栋，杨林章，石荣会，张继红.地下水位固体潮响应比的地震异常.地震，1994,10（1）:73～78.

[2]陈学忠，尹祥础.水库地震主震前加卸载响应比的变化特征.中国地震，1994,10（4）:361～367.

[3]陈学忠，尹祥础，K Ake,H Ouyang，宋志平，王裕仓.以介质参数波Q1作为响应的加卸载响应比研究.中国地震，1996,12（3）:243～249.

[4]国家地震局分析预报中心.关于1994年我国地震趋势的研究报告.见：国家地震局分析预报中心编.中国地震趋势预测研究（1994年度）.北京：地震出版社，1994,43.

[5]李宜瑚.“八五”地震预报理论及方法攻关新进展之一：加卸载响应比理论预测洛杉矶地震获得成功.国际地震动态，1994,10（4）:24～25.

[6]刘桂萍，马丽，尹祥础.首都圈地区中等地震前响应比特征的研究.地震，1994,（6）:34～39.

[7]宋志平，尹祥础，陈学忠.加卸载响应比的时空演变特征及其对地震三要素的预测意义.地震学报，1996,18（2）:179～186.

[8]施行觉，许和明，万永中，卢振刚，陈学忠.模拟引潮力作用下的岩石破裂特征：加卸载响应比理论的实验研究之一。地球物理学报，1994,37（5）:633～637.

[9]王丹文.加卸载响应比理论在以磁报震中的应用探索.地震地磁观测与研究，1995,（16）:26～29.

[10]杨林章，何世海，郗钦文，黎凯武，李松阳.用体应变潮汐加卸载响应比确定岩石弹性的变化.中国地震，1994（增刊）：90～94.

[11]尹祥础.地震预测新途径的探索.中国地震，1995,3（1）:1～7.

[12]尹祥础，尹灿.非线性系统的失稳前兆与地震预报.中国科学，1991,（5）:512～518.

[13]尹祥础，陈学忠，宋治平，尹灿.加卸载响应比理论（LURR）：一种新的地震预报方法.地球物理学报，1994.37（6）:767～775.

[14]尹祥础，陈学忠.加卸载响应比理论及其地震预测中的应用研究进展.地球物理学报，1994,37（增刊）：223.

[15]尹祥础，陈学忠，宋志平.加卸载响应比理论的新进展及其在地震趋势研究中的应用.见：国家地震局分析预报中心编.中国地震趋势预测研究（1994年度）.北京：地震出版社.1993.

[16]尹祥础，陈学忠，宋志平.从加卸载响应比的时空分布，研究中国大陆未来的地震大形势.国家地震局分析预报中心编：中国地震趋势预测研究（1995年）.北京：地震出版社，1994.

[17]尹祥础，陈学忠，宋志平，王裕仓.由加卸载响应比的时空变化预测中国大陆地震趋势.见：国家地震局分析预报中心编.中国地震趋势预测研究（1996年）.北京：地震出版社.1995,75～178.

[18]尹祥础，陈学忠，宋治平，王裕仓.关东地区加载响应比的时间变化及其预测意义.中国地震，1996,12（3）:331～335.

[19]张继红.响应比法的地磁异常分析.地震地磁观测与研究，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』 加利福尼亚州主要的地质灾害及原因

夏季多森林火灾，冬季多滑坡、泥石流等地质灾害（2分） 地中海气候，夏季高内温多雨，空气干燥（2分）容，山区森林面积广大，森林中地面多干燥物。2分） 冬季山地降水多，位于断层线附近，岩石破碎，地表多碎屑物（2分）。山地坡度大。受历史上地震影响，山体松动（2分）

『玖』 地质灾害区域预警原理

据检索统计，世界上约有20多个国家或地区不同程度地开展过降雨引发滑坡、泥石流的研究或预警工作。其中，中国香港(Brandetal.，1984)、美国(Keeferetal.，1987)、日本(Fukuzono，1985)、巴西(Neiva，1998)、委内瑞拉(Wieczoreketal.，2001)、波多黎各(Larsen＆Simon，1993)和中国大陆等曾经或正在进行面向公众社会的降雨引发区域性滑坡、泥石流的早期预警与减灾服务工作，预警的地质空间精度达到数千米量级，时间精度达到小时量级。这些国家和地区一般都在地质灾害多发区或敏感区开展或完成了比较详细的地质灾害调查评价工作，拥有比较长期且比较完整的降雨与滑坡、泥石流关系资料，或在典型地区建立了比较完善的降雨遥控监测网络和先进的数据传输系统。

综合分析国内外研究与应用状况，基于气象因素的区域地质灾害预警预报理论原理可初步划分为三大类，即隐式统计预报法、显式统计预报法和动力预报法。

4.2.1 隐式统计预报法

隐式统计预报法把地质环境因素的作用隐含在降雨参数中，某地区的预警判据中仅仅考虑降雨参数建立模型。隐式统计预报法可称为第一代预报方法，比较适用于地质环境模式比较单一的小区域。由于这种方法只涉及一个或一类参数，无论预警区域的研究程度深浅均可使用，所以这是国内外广泛使用的方法，也是最易于推广的方法。这种方法特别适用于有限空间范围，且地质环境条件变化不大的地区，如以花岗岩及其风化残积物分布为主的中国香港地区多年来一直在研究应用和深化这一方法。

这种方法考虑的降雨参数包括年降雨量、季度降雨量、月降雨量、多日降雨量、日降雨量、小时降雨量和10min降雨量等。实际应用时，一般只涉及1～3个参数作为预报判据，如临界降雨量、降雨强度、有效降雨量或等效降雨量等。

突发性地质灾害临界过程降雨量判据的预警方法抓住了气象因素诱发地质灾害的关键方面，但预警精度必然受到所预警地区面积大小、突发性地质事件样本数量、地质环境复杂程度和地质环境稳定性及区域社会活动状况的限制，单一临界降雨量指标作为预警判据的代表性是有限的。

代表性研究成果主要有:

Onodera et al.( 1974) 通过研究日本的大量滑坡，提出累计降雨量超过 150 ～ 200mm，或每小时降雨强度超过 20 ～30mm 作为判据。Nilsen et al.( 1976) 发现美国 Alameda，Califor-nia 在累计降雨量超过 180mm 时，滑坡将频繁发生。Oberste-lehn( 1976) 认为累计降雨量达到 250mm 左右，美国 San Benito，California 将发生滑坡。Guidicini and Iwasa( 1977) 通过对巴西 9 个地区滑坡记录和降雨资料的分析，认为降雨量超过年平均降雨量的 8% ～17%，滑坡将滑动; 超过 20%，将发生灾难性滑坡。Caine( 1980) 全面总结了全球的可利用数据，给出了不同地区诱发滑坡暴雨事件的降雨强度和持续时间与滑坡的关系式。这一关系式当然不可能适用于全球所有地区( Crozier 在 1997 年证明) ，仍不失为探讨诱发滑坡临界降雨值的里程碑。

Brand et al.( 1984) 在中国香港研究表明，大多数滑坡由局部高强度短历时降雨诱发，而前期降雨量不是主要因素，除非是小型滑坡。Ng and Shi( 1998) 认为降雨的持续也是一个非常重要的诱发滑坡的因素。中国香港地区预测 24h 内降雨量达到 175mm 或 60min 内市区内雨量超过 70mm，即认为达到滑坡预报阈值，即由政府发出通报。中国香港平均每年约发出 3 次山洪滑坡暴发警报。

Ganuti et al.( 1985) 提出了临界降雨系数( critical precipitation coefficient，CPC) 的概念，并总结出当 CPC ＞0.5 时，将有 10a 一遇的滑坡发生; 当 CPC ＞0.6 时，将有 20a 一遇的滑坡发生。

Glade( 1997) 综合前人研究成果建立了确定诱发滑坡的降雨临界值的 3 个模型，并在纽西兰北岛南部的 Wellington 地区进行了验证。3 个模型要求的基本数据为: 日降雨量、滑坡发生日期和土体潜在日蒸发量( 通过 Thornthwaite method 方法计算得到) 。降雨强度临界值Glade( 1997) 的模型 1———日降雨模型( daily rainfall model) ，只使用日降雨量参数，简单地分析诱发滑坡和不诱发滑坡的日降雨量( Glade，1998) ，得出最小临界值和最大临界值，即在最小临界值以下，没有滑坡发生; 在最大临界值以上，滑坡一定发生。降雨量等级划分以20mm 为一个等级; 降雨过程雨量临界值 Glade( 1997) 的模型 2———前期日降雨量模型( an-tecedent daily rainfall model) ，考虑了前期降雨的影响。他认为决定前期情况有两个主要因素: 前期降雨的历时时间和土体含水量减少的速率; 土体含水状态临界值 Glade( 1997) 的模型 3———前期土体含水状态模型( antecedent soil water status model) ，他认为除了前期雨量，土体含水量和潜在的蒸发量对滑坡的影响也很大。

刘传正在 2003 年 5 月主持全国地质灾害气象预警工作过程中，利用地质灾害发生前15d 降雨量建立滑坡、泥石流发生区带的临界过程降雨量创建了预警判据模式图，并结合具体区域( 2003 年28 个区、2004 年以后74 个区) 进行校正的方法。该方法适应3 级预报的要求界定了 α 线和 β 线作为预警等级界限。3 年多来汛期的预警成果发布检验与应用证明，该方法在科学依据上是成立的，但限于预警区域过大、基础数据和地质灾害统计样本数量太少，准确率有待提高，同时也充分说明了开展地质灾害数据集成研究的迫切性。

另外，中国科学院成都山地灾害与环境研究所等机构在单条泥石流监测与预警建模方面进行了多年持续不懈的研究工作，取得了具有代表性的成果。

4.2.2 显式统计预报法

显式统计预报法是一种考虑地质环境变化与降雨参数等多因素叠加建立预警判据模型的方法，它是由地质灾害危险性区划与空间预测转化过来的(CarraraA.，1983;HaruyamaH.＆KawakamiH.，1984;BaezaC.＆CorominasJ.，1996;CarraraA.，CardinaliM.＆GuzzettiF.，1991;刘传正，2004;殷坤龙，2005)。

区域地质灾害危险性评价和风险区划研究仍是当前的研究主流，而利用之进行地质灾害的实时预警与发布则多处于探索阶段。这种方法可以充分反映预警地区地质环境要素的变化，并随着调查研究精度的提高相应地提高地质灾害的空间预警精度。显式统计预报法可称为第二代预报方法，是正在探索中的方法，比较适用于地质环境模式比较复杂的大区域。

基于地质环境空间分析的突发性地质灾害时空预警理论与方法是根据单元分析结果经过合成实现的，克服了仅仅依据单一临界雨量指标的限制，但对临界诱发因素的表达、预警指标的选定与量化分级等尚存在需要进一步研究的诸多问题。

因此，要实现完全科学意义上的区域突发性地质灾害预警，必须建立临界过程降雨量判据与地质环境空间分析耦合模型的理论方法———广义显式统计模式地质灾害预报方法，预警等级指数(W)是内外动力的联立方程组。即

中国地质灾害区域预警方法与应用

式中:W为预警等级指数;a为地外天体引力作用，包括太阳、月亮的引潮力，太阳黑子、表面耀斑和太阳风等对地球表面的作用，a=f(a₁，a₂，…，a_n);b为地球内动力作用，主要表现为断裂活动、地震和火山爆发等，b=f(b₁，b₂，…，b_n);c为地球表层外动力作用，包括降雨、渗流、冲刷、侵蚀、风化、植物根劈、风暴、温度、干燥和冻融作用等，c=f(c₁，c₂，…，c_n);d为人类社会工程经济活动作用，包括资源、能源开发和工程建设等引起地质环境的变化，d=f(d₁，d₂，…，d_n)。

20世纪70年代，以美国加利福尼亚州旧金山地区圣马提俄郡的滑坡敏感性图为代表，利用多参数图的加权(或不加权)叠加得到区域滑坡灾害预测图。

20世纪80年代，CarraraA.(1983)将多元统计分析预测方法引用到区域滑坡空间预测中，并在世界各国得到迅速发展与推广。如HaruyamaH.＆KawakamiH.(1984)利用数学统计理论对日本活火山地区降雨引起的滑坡灾害进行了危险度评价。BaezaC.＆CorominasJ.(1996)利用统计判别分析模型进行了浅层滑坡敏感性评估，结果斜坡破坏的正确预测率达到96.4%，有力地说明了统计预测的适用性。CarraraA.，CardinaliM.＆GuzzettiF.等(1991)将统计模型与GIS结合，应用于意大利中部某小型汇水盆地的滑坡危险性评估，实现从数据获取到分析、管理的自动化，结果证明统计分析与GIS的综合使用是一种快速、可行、费用低的区域滑坡危险性评价与制图方法。

20世纪90年代中后期以来，随着计算机技术和信息科学的高速发展，RS、GIS和GPS等“3S”技术联合应用使快速处理海量的地质环境数据成为可能，出现了地质灾害空间预测模型方法应用研究逐步从地质灾害危险评价与预警应用相结合的新态势。

刘传正等(2004)创建并发表了用于区域地质灾害评价和预警的“发育度”、“潜势度”、“危险度”和“危害度”时空递进分析理论与方法，简称“四度”递进分析法(AMFP)，并在三峡库区(54175km²)和四川雅安地质灾害预警试验区(1067km²)进行了应用，结果是可信的。

李长江等(2004)将GIS和ANN(人工神经网络)相互融合，考虑不同的地质、地貌和水文地质背景，建立了给定降雨量的浙江省区域群发性滑坡灾害概率预报(警)系统(LAPS)。

宋光齐等(2004)根据地貌、岩性和地质构造几率分布，基于GIS建立了给定降雨量的四川省地质灾害预报系统。

殷坤龙等(2005)以浙江省为例探索了基于WebGIS的突发性地质灾害预警预报问题。

由于我国政府在全国范围内推行区域地质灾害预警预报机制，目前我国的预警探索工作走在世界前列。

4.2.3 动力预报法

动力预报法是一种考虑地质体在降雨过程中地-气耦合作用下研究对象自身动力变化过程而建立预警判据方程的方法，实质上是一种解析方法。动力预报方法的预报结果是确定性的，可称为第三代预报方法，目前只适用于单体试验区或特别重要的局部区域。该方法主要依据降雨前、降雨中和降雨后降水入渗在斜坡体内的转化机制，具体描述整个过程斜坡体内地下水动力作用变化与斜坡体状态及其稳定性的对应关系。通过钻孔监测地下水位动态、孔隙水压力和斜坡应力-位移等，揭示降雨前、降雨过程中和降雨后斜坡体内地下水的实时动态响应变化规律、整个坡体物理性状变化及其变形破坏过程的关系。在充分考虑含水量、基质吸力、孔隙水压力、渗透水压力、饱水带形成和滑坡—泥石流转化因素条件下，选用数学物理方程研究解析斜坡体内地下水动力场变化规律与斜坡稳定性的关系，确定多参数的预警阈值，从而实现地质灾害的实时动力预报。

目前，这种方法局限于试验场地或单个斜坡的研究探索阶段，必须依赖具有实时监测、实时传输和实时数据处理功能的立体监测网(地-气耦合)作为支撑才能实现实时预报。由于理论、技术和经费等方面的高要求，这种方法比较适用于重要的小区域或单体的研究性监测预警。

据研究，美国旧金山海湾地区的6h降雨量达到4in(101.6mm)时，就可能引发大面积泥石流。为了监测降雨期间地下水压力的变化，研究人员设置了若干个孔隙水压力计以观测斜坡中地下水压力变化。旧金山海湾地区实时区域滑坡预警系统包括降雨与滑坡发生的经验和分析关系式，实时雨量监测数据，国家气象服务中心降雨预报以及滑坡易发区略图。

在我国，刘传正等(2004)在四川雅安区域地质灾害监测预警试验区进行了大气降水与斜坡岩土层含水量变化的分层响应监测，发现不同降雨过程和降雨强度下，斜坡岩土体的含水量相应发生明显变化，可以研究降雨在斜坡岩土体内的渗流过程直至出现滑坡、泥石流的成因机理。

2003年8月23～25日是一个引发多处地质灾害并造成人员伤亡的典型降雨过程，可以作为分析实例。以8月19日15时的含水量为背景值，则8月23，24和25日降雨过程分别对应第96，120和144h的含水量，4个层位的记录曲线明确反映了随累计降雨量增加斜坡岩土体含水量急剧增加，第一、二层位达到过饱和状态，且含水量急剧增加出现于第121h，即24日15时之后，滞后于降雨时间约20h。各层含水量峰值出现于第151h，即接近滑坡呈区域性暴发时间(26日零时，对应第153h)。该分析未考虑沿裂隙的地下水渗流作用(图4.1)。

图4.1 四川雅安桑树坡监测试验点第1～4层含水量随时间变化曲线

分析对比隐式统计预报法、显式统计预报法和动力预报法3类方法，我们认为，未来的方向是探索地质灾害隐式统计、显式统计与动力预警3种模型的联合应用方法，以适应不同层级的地质灾害预警需求。研究内容包括临界雨量统计模型、地质环境因素叠加统计模型和地质体实时变化(水动力、应力、应变、热力场和地磁场等)的数学物理模型等多参数、多模型的耦合。3种模型的联合应用不仅适应特别重要的区域或小流域，也为单体地质灾害的动力预警与应急响应提供决策依据。

『拾』 我国是世界地震多发国家，这是什么原因

世界上的地震主要集中分布在三大地震带上,即：环太平洋地震带、欧亚地震带和海岭地震带.
环太平洋地震带：是地球上最主要的地震带,它像一个巨大的环,沿北美洲太平洋东岸的美国阿拉斯加向南,经加拿大本部、美国加利福尼亚和墨西哥西部地区,到达南美洲的哥伦比亚、秘鲁和智利,然后从智利转向西,穿过太平洋抵达大洋洲东边界附近,在新西兰东部海域折向北,再经斐济、印度尼西亚、菲律宾,我国台湾省、琉球群岛、日本列岛、阿留申群岛,回到美国的阿拉斯加,环绕太平洋一周,也把大陆和海洋分隔开来,地球上约有80%的地震都发生在这里.
欧亚地震带[1]：又名“横贯亚欧大陆南部、非洲西北部地震带”、“地中海-喜马拉雅山地震带”主要分布于欧亚大陆,从印度尼西亚开始,经中南半岛西部和我国的云、贵、川、青、藏地区,以及印度、巴基斯坦、尼泊尔、阿富汗、伊朗、土耳其到地中海北岸,一直还伸到大西洋的亚速尔群岛,发生在这里的地震占全球地震的15%左右.
海岭地震带：是从西伯利亚北岸靠近勒那河口开始,穿过北极经斯匹次卑根群岛和冰岛,再经过大西洋中部海岭到印度洋的一些狭长的海岭地带或海底隆起地带,并有一分支穿入红海和著名的东非裂谷区.
我国处在世界两大地震带之间,是多地震的国家之一.
对于地震带有规律的分布,有各种不同的解释,有的认为世界主要地震带与年青褶皱山脉有关.有的认为地震带与板块构造运动有关.
我国位于世界两大地震带——环太平洋地震带与欧亚地震带之间,受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压,地震断裂带十分发育.20世纪以来,中国共发生6级以上地震近800次,遍布除贵州、浙江两省和香港特别行政区以外所有的省、自治区、直辖市.
中国地震活动频度高、强度大、震源浅,分布广,是一个震灾严重的国家.1900年以来,中国死于地震的人数达55万之多,占全球地震死亡人数的53%；1949年以来,100多次破坏性地震袭击了22个省(自治区、直辖市),其中涉及东部地区14个省份,造成27万余人丧生,占全国各类灾害死亡人数的54%,地震成灾面积达30多万平方公里,房屋倒塌达700万间.地震及其他自然灾害的严重性构成中国的基本国情之一.
中国地震主要分布在五个区域：台湾地区、西南地区、西北地区、华北地区、东南沿海地区和23条地震带上.
我国的地震活动主要分布在五个地区的23条地震带上.这五个地区是：①台湾省及其附近海域；②西南地区,主要是西藏、四川西部和云南中西部；③西北地区,主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓；④华北地区,主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山-燕山一带、山东中部和渤海湾；⑤东南沿海的广东、福建等地.我国的台湾省位于环太平洋地震带上,西藏、新疆、云南、四川、青海等省区位于喜马拉雅-地中海地震带上,其他省区处于相关的地震带上.中国地震带的分布是制定中国地震重点监视防御区的重要依据.